ELECTRICITE D'ENTRETIEN INDUSTRIEL

Les courants alternatifs sinusoïdaux Un courant alternatif sinusoïdal est un signal sinusoïdal de grandeur homogène à un courant (exprimé en ampères). De façon stricte, sa composante continue doit être nulle pour le qualifier d'alternatif, la sinusoïde aura donc une valeur moyenne égale à zéro.

Explication d'un point de vue mathématique

Le courant a donc une équation du type : $i(t) = A . sin(frac{2 pi . t}{T} + varphi)$ , ou $i(t) = A . sin(2 pi . f . t + varphi)$ , puisque $f = frac{1}{T}$ , avec $A ,$ l'amplitude du signal, $T ,$ la période du signal exprimée en secondes, et $varphi ,$ le déphasage, ou phase à l'origine, exprimé en radians.

Généralement on résume cette équation à $s(t) = A . sin (omega.t + varphi)$ , avec $omega ,$ la pulsation (exprimée en rad/s) qui correspond donc à notre $2.pi.f ,$ ou $frac{2.pi}{T}$ .

De façon stricte, un courant alternatif sinusoïdal est autant de temps (T/2) positif que négatif, ce qui implique que sa composante continue soit nulle. La sinusoïde oscillera donc de façon équilibrée autour de 0, impliquant une valeur moyenne (mathématiquement) nulle, et une valeur efficace (électriquement) de $frac{A}{sqrt{2}}$ .

Voici un exemple de signaux sinusoïdaux.

On dit de ces deux signaux qu'ils sont identiques mais déphasés de $π$ . Entre leurs deux équations, il y a donc seulement le déphasage (ou phase à l'origine) qui diffère.

En réalité, l'important est que la différence des phases à l'origine vaut $varphi_{bleu} - varphi_{rouge} = z pi$ avec $z ,$ un entier impair, puisqu'un tel déphasage ( $π$ radians correspondant à 180 degrés) correspond à un décalage d'un demi-tour sur le cercle trigonométrique. On associe donc à un signal, la valeur opposée de l'autre, car $sin(x + z .π) = - sin(x)$ . Quand le signal bleu est au maximum, le rouge est au minimum, etc. On remarque donc que les deux signaux sont opposés, c’est-à-dire symétriques par l'axe des abscisses.

Monophasé Le courant monophasé est le plus utilisé. Il utilise deux câbles : la phase et le neutre (généralement relié à la terre au dernier transformateur, comme le neutre du courant triphasé).

Triphasé Seuls les alternateurs polyphasés sont susceptibles de fournir une puissance élevée. C'est le courant triphasé qui est utilisé pour la fabrication industrielle de l'électricité. L’alimentation électrique triphasée utilise quatre câbles, un pour chacune des trois phases, et un câble pour le neutre. Chacun des câbles est parcouru par un courant alternatif sinusoïdal déphasé de 2 $π$ /3 radians (120 degrés) par rapport aux deux autres câbles. Le neutre est généralement relié à la terre au départ, il n'est donc pas un câble de transport, à l'arrivée il est simplement recréé par un couplage en étoile des enroulements triphasés secondaires du transformateur de distribution basse tension (230/400 volts). Ce neutre est de nouveau relié à une prise de terre aux endroits où cela est nécessaire.