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RÉSUMÉ
Un accumulateur (ou pile et batterie) est un générateur électrochimique, c’est-à-dire un dispositif qui transforme directement l’énergie libérée par une réaction chimique en énergie électrique. Ces sources autonomes d’énergie électrique peuplent notre quotidien, de la pile bouton à l’accumulateur de grande taille dans les transports électriques autonomes, en passant par les batteries de nos téléphones portables. Cet article expose le processus électrochimique qui régit le fonctionnement d’un accumulateur, il s’attache ensuite à décrire les surtensions et les caractéristiques intensité-potentiel de tels dispositifs.
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Patrick BASTARD : Professeurs à l’École Supérieure d’Électricité (Supélec)
INTRODUCTION
L’alternatif et le continu représentent les deux grands régimes possibles pour le transport et la distribution d’énergie électrique. Historiquement, l’utilisation du transformateur pour adapter le niveau de tension aux puissances transitées a conduit les électriciens à retenir le régime alternatif pour développer les grands réseaux d’énergie électrique. Pour des raisons à la fois techniques et économiques, les systèmes triphasés allaient rapidement prendre une importance toute particulière, de la production à l’utilisation de l’énergie électrique. L’objet de cet article est de décrire le fonctionnement de ces systèmes triphasés, en abordant successivement le fonctionnement en régime équilibré, la notion de schéma monophasé équivalent et le fonctionnement en régime déséquilibré.
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- Version archivée 1 de juin 1983 par Michel DU COUËDIC
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1. Principes généraux et différents couplages
1.1 Première approche
Considérons un système électrique constitué de trois charges indépendantes Z1, Z2 et Z3 alimentées par trois sources de tension e1(t), e2(t) et e3(t) (figure 1).
Chaque circuit monophasé possède un conducteur « aller » et un conducteur de « retour » indispensable pour boucler le circuit.
Un tel système possède des propriétés intéressantes dans le cas particulier où :
-
les trois charges sont identiques (on notera Z = Z1 = Z2 = Z3) ;
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les trois sources sont sinusoïdales, de même amplitude et déphasées de 2π/3.
Les tensions e1(t), e2(t) et e3(t) peuvent être représentées indifféremment par trois équations, trois sinusoïdes ou trois vecteurs, pouvant eux-mêmes être associés à trois nombres complexes (figure 2).
La charge Z étant supposée linéaire et identique sur chaque phase (réseau équilibré), les trois courants dans les charges λ1(t), λ2(t) et λ3(t) sont sinusoïdaux, de même amplitude et déphasés de 2π/3 les uns par rapport aux autres. Le schéma vectoriel de l’ensemble des trois schémas monophasés est donné par la figure 3.
Le déphasage ϕ est lié à la nature de la charge Z.
L’intérêt économique du « triphasé » (et, plus généralement, du « multiphasé ») repose sur une association astucieuse des circuits monophasés permettant de réduire le nombre de conducteurs, à puissance transitée égale. Pour réaliser cette association, on peut exploiter l’une ou l’autre des deux relations suivantes :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ESCANÉ (J.-M.), BASTARD (P.) - Réseaux électriques linéaires. Théorèmes généraux et quadripôles - . Réseaux électriques linéaires- Théorèmes généraux et quadripôles, 02-2003.
-
(2) - ESCANÉ (P.), ESCANÉ (J.-M.) - Réseaux électriques linéaires à constantes réparties - . Réseaux électriques linéaires à constantes réparties, 02-1999.
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