Électrotechnique

Électrotechnique
Ligne électrique près d'une voie ferrée en Pologne

Étymologiquement l’électrotechnique désigne les applications techniques de l’électricité. En réalité, l’électrotechnique regroupe les disciplines traitant l’électricité en tant qu’énergie. On peut citer la production, le transport, la distribution, le traitement, la transformation, la gestion et l’utilisation de l’énergie électrique. Parfois appelée Génie électrique, on peut situer sa naissance avec l'invention de la dynamo en 1869.

Sommaire

Principes de l’électrotechnique

Production et consommation de l’énergie électrique

Moteur asynchrone 8 kW
Article détaillé : Production d'électricité.

L’électricité peut être employée pour transporter l’énergie d’un point à un autre, on l’utilise comme vecteur énergétique. On a d’abord une énergie primaire (hydroélectrique, nucléaire, thermique...) que l’on transforme en énergie mécanique (rotation) qui elle-même est transformée, dans une centrale électrique en énergie électrique via un générateur électrique. Celles-ci fonctionnent, en grande partie, grâce aux effets du magnétisme. Ces machines sont théoriquement réversibles, permettant de passer de l’énergie électrique à une énergie mécanique (fonctionnement moteur).

Transport de l’énergie électrique

Article détaillé : Réseau électrique.

Sur des longues distances, on doit prendre en compte la résistances des câbles électriques qui entraine des pertes. On doit alors trouver la forme optimale pour transporter l’électricité. On choisit généralement un Courant alternatif à très haute tension en triphasé.

Traitement

Le traitement de l'énergie électrique peut se faire à des fins de gestion et de sécurité : il s'agit de l'appareillage électrique, ou de la conversion d'énergie : machine électrique, transformateur électrique, électronique de puissance, en sont les principaux constituants.

Histoire de l’électrotechnique

La découverte de l’électricité

1800 : première pile électrique (Alessandro Volta)

1820 : expérience de Christian Oersted (déviation d'une aiguille aimantée placée à proximité d'un fil parcouru par un courant)

1822 : solénoïde (André-Marie Ampère)

1822 : électroaimant (François Arago)

1826 : loi d’Ohm (Georg Simon Ohm)

1831 : phénomène d’induction électromagnétique (Michael Faraday)

1840 : loi de Joule (James Prescott Joule)

Les débuts de l’électrotechnique

1871 : dynamo (Zénobe Gramme)

1873 : Hippolyte Fontaine découvre la réversibilité de la dynamo : c’est le moteur à courant continu

1878 : Gramme construit les premières machines à courant alternatif (alternateurs monophasés)

1878 : invention de l’ampoule électrique (Thomas A. Edison)

1879 : Werner von Siemens construit le premier train à traction électrique

1882 : Lucien Gaulard invente le transformateur

1882 : la société d'Edison met en service la première usine électrique du monde dans le quartier de Wall Street à New York. Elle produit du courant continu avec des dynamos entraînées par des machines à vapeur.

1888 : invention du moteur à courant alternatif (asynchrone) par Nikola Tesla

189x : développement des alternateurs polyphasés (Nikola Tesla)

1891 : Oskar von Miller transporte le courant alternatif à 175 km de son lieu de production

1896 : exploitation des chutes du Niagara par la société de George Westinghouse (courant alternatif crée par des alternateurs)

Les apports de la physique moderne

1911 : découverte de la supraconductivité

1942 : premier réacteur nucléaire, par fission de l’uranium (Enrico Fermi)

1948 : invention du transistor (Bardeen, Brattain et Shockley) et début de l’électronique

1956 : première centrale nucléaire

197x : développement des cellules photovoltaïques

197x : développement de l’électronique de puissance

1986 : supraconducteur à « haute température » (Alex Müller et Georg Bednorz)

1993 : commercialisation de câbles supraconducteurs refroidis à l’azote liquide (77 K)

L’avenir …

2005 : projet ITER (à Cadarache, France)

2050 ? : premier prototype de réacteur à fusion thermonucléaire

Bibliographie

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"Électrotechnique" de Théodore WILDI & Gilbert SIBILLE - 4ème édition - éd. DEBOECK - 2005.

Notes et références

Articles connexes

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Liens externes

v · Électromagnétisme • Électricité • Électronique • Électrotechnique • Électrochimie • Automatique • Traitement du signal
Production : Centrale électrique
Transport : Réseau électrique • Câble électrique • Ligne à haute tension
Traitement : Machine électrique • Transformateur électrique • Électronique de puissance
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