En bref Les éoliennes produisent de l'énergie électrique à partir de l'énergie cinétique de l'air. L'énergie reçue par l'éolienne n'est pas intégralement utilisée pour la production d'électricité : une partie est perdue sous forme de chaleur dans les différentes parties de l'éolienne.
ITransfert et conversion d'énergie
Lorsque l'énergie d'un corps est transmise à d'autres corps, on parle de transfert d'énergie.
Exemple : de l'énergie thermique est transférée du four aux aliments qu'il contient.
Lorsque l'énergie d'un corps change de forme, on parle de conversion d'énergie.
Exemple : un ventilateur convertit l'énergie électrique qu'il reçoit en énergie cinétique pour faire tourner ses pales.
IIConservation de l'énergie
Lors de toute transformation, l'énergie est conservée. Pour un corps donné, tout changement de forme d'énergie correspond soit à un transfert d'énergie entre deux corps, soit à une conversion d'énergie : la quantité totale d'énergie du système reste constante.
Exemple : une lampe reçoit une quantité d'énergie électrique qu'elle convertit en partie en énergie lumineuse et en partie en énergie thermique ; toute l'énergie reçue par la lampe est convertie.
IIIBilan énergétique
L'énergie reçue par un système est convertie en énergie utile (énergie qui sert à atteindre l'objectif recherché) et en énergie perdue (souvent sous forme d'énergie thermique).
Le bilan énergétique du système est :
Ereçue = Eutile + Eperdue
Exemple : un robot de cuisine convertit l'énergie électrique reçue en énergie mécanique (mouvement des fouets) et en énergie thermique (moteur qui chauffe).
Bilan énergétique :
Eélectrique reçue = Ecinétique + Ethermique
Diagramme énergétique ci-contre :
Méthode
Savoir faire un diagramme d'énergie
La plupart des centrales électriques thermiques contiennent une turbine reliée à un alternateur. Un alternateur est constitué d'un aimant et d'une bobine de fils de cuivre.
La turbine ① tourne grâce à la vapeur d'eau en mouvement et entraîne l'aimant de l'alternateur ② qui est alors en mouvement au voisinage de la bobine ③. L'interaction entre le rotor (aimant mobile) et le stator (bobine de fils de cuivre fixe) de l'alternateur, crée un courant électrique.
De par la rotation entre ses deux parties, l'alternateur chauffe légèrement.
Représentation d'un alternateur
1 Établir le bilan d'énergie de l'alternateur.
2 Donner le diagramme d'énergie de l'alternateur.
Conseils
Identifie les différentes formes d'énergie mises en jeu dans l'alternateur.
Dresse d'abord le bilan des énergies qui sont reçues, puis le bilan de celles qui sont fournies par l'alternateur.
Solution
1
Un alternateur reçoit de l'énergie cinétique (mouvement de l'aimant par rapport à la bobine).
Il en convertit une grande partie en énergie électrique (courant électrique aux bornes de la bobine).
Le reste de l'énergie cinétique est perdu sous forme de chaleur : l'alternateur libère de l'énergie thermique.
Le bilan énergétique de l'alternateur est :
Ecinétique reçue = Eélectrique + Ethermique
2 Diagramme énergétique de l'alternateur :
