Objectifs :
- Citer et décrire les différents modes de production de l’énergie électrique au Cameroun.
- Décrire les méthodes de distribution de cette énergie.
Situation problème :
Votre camarade vous informe que son quartier est plongé dans le noir depuis deux jours à cause d’un transformateur explosée non loin de leur maison. Ayant fait ce cours, explique lui à quoi sert ce transformateur et l’origine de courant électrique qu’il transforme.
I. Introduction
Dans le monde moderne, la production d'électricité est essentielle pour répondre aux besoins énergétiques croissants des populations. L'un des moyens les plus répandus pour générer de l'électricité est la production de courant alternatif. Ce cours vise à explorer les différentes méthodes de production de cette forme d'énergie et à comprendre les principes fondamentaux impliqués dans ce processus.
II. Méthodes de Production de l'Énergie Électrique
Au Cameroun, les principales sources du courant électrique sont :
- Les centrales hydroélectriques
- Les centrales thermiques
II.1 Les Centrales ou Barrages Hydroélectriques
Les centrales hydroélectriques, alimentées par l'énergie de l'eau, représentent l'une des sources majeures de production d'électricité dans de nombreuses régions du monde. Ces installations exploitent la force cinétique de l'eau en mouvement, capturant son énergie pour actionner des turbines connectées à des générateurs électriques.
Leur fonctionnement repose sur la conversion de l'énergie hydraulique en énergie électrique.
Exemples : les barrages hydroélectriques d’Edéa et de Song Loulou sur la Sanaga, celle de Lagdo sur la Bénoué, Barrage de Memve'ele sur le fleuve Ntem, au sud ouest du Cameroun
La centrale hydroélectrique convertit donc l’énergie potentielle d’une chute d’eau en énergie mécanique grâce à une turbine, puis en énergie électrique au moyen d’un alternateur.
II.2 Les centrales thermiques
Une centrale thermique convertit l’énergie chimique ou nucléaire d’abord en énergie thermique puis en énergie électrique grâce à un alternateur.
Exemples : les centrales thermiques d’oyom-Abang (Yaoundé), de Log baba (Douala) et de Bertoua. La centrale à fuel lourd de Limbe.
II.3 – Autres méthodes de production de l’énergie électrique
• Les centrales éoliennes qui transforment l’énergie éolienne en énergie mécanique puis en énergie électrique au moyen d’un alternateur.
• Les centrales solaires qui transforment l’énergie solaire en énergie électrique.
• Les centrales géothermiques qui transforment l’énergie interne de la terre en énergie électrique.
• Les centrales à biomasses qui convertissent l’énergie chimique des déchets ménagers ou agricoles en énergie électrique.
III. Production d'un Courant Alternatif
III.1 Principe d'un Alternateur
L'alternateur est le dispositif fondamental utilisé pour générer du courant alternatif, c’est un générateur de courant alternatif. Il est constitué de deux principales parties :
• Une partie fixe appelée stator constituée des aimants et des balais.
• Une partie mobile appelée rotor constituée de la bobine et le(s) collecteur(s).
Principe :
Lorsque le rotor est mis en rotation mécaniquement, il crée un champ magnétique en mouvement autour des bobines du stator. Ce mouvement crée des variations de flux magnétique à travers les bobines du stator, ce qui induit une différence de potentiel électrique, générant ainsi un courant alternatif dans les bobines du stator
III.2 Réseaux de Distribution de l'Énergie Électrique
Pour transporter l’énergie électrique des sites de production vers les centres de consommation, les compagnies d’électricité (éneo …) utilisent les transformateurs et des lignes faites de câbles métalliques (Al ou Cu) soutenus par des pilonnes dont l’ensemble constituent le réseau le distribution. Ces réseaux sont conçus pour transporter efficacement l'électricité sur de longues distances, en utilisant des lignes à haute tension pour minimiser les pertes d'énergie. Les transformateurs sont également utilisés pour ajuster la tension selon les besoins des consommateurs.
En conclusion, la production de courant alternatif repose sur des principes de conversion d'énergie et de distribution efficace pour répondre aux demandes en électricité à grande échelle.
Ce cours offre un aperçu des principes fondamentaux de la production d'électricité en mettant l'accent sur le courant alternatif, une source d'énergie essentielle dans notre société moderne.