Le haut-parleur Principe commun avec l`alternateur

Le haut-parleur
Principe commun avec l’alternateur
Principe de fonctionnement du haut-parleur
15 min
Les appareils qui doivent produire du son à l’aide de l’électricité utilisent un haut-parleur. Le
schéma ci-dessous montre une vue en coupe d’un haut-parleur.
De l’électricité traverse une bobine de fil de
cuivre. Du fait de la présence de l’aimant à côté
de la bobine, celle-ci subit une force qui la fait
se déplacer, suivant l’horizontale sur le schéma.
Ce mouvement est communiqué à la membrane
du haut-parleur : du son est émis par le hautparleur.
1. Utilisez le matériel (pile, bobine de fil de cuivre, aimant) pour observer le phénomène physique utilisé dans le haut-parleur : un aimant à proximité d’une bobine de fil de cuivre
traversée par un courant électrique met en mouvement la bobine.
Notez vos observations.
Principe de fonctionnement de l’alternateur
Précédemment vous avez vu que le passage d’un courant électrique dans une bobine de fil de
cuivre, située à proximité d’un aimant, produisait un mouvement. Que se passe-t-il si l’on fait
bouger un aimant à proximité d’une bobine de fil de cuivre ? De l’électricité apparaît-elle ?
2. En vous servant du matériel adéquat, prouvez que l’on peut faire apparaître une tension
électrique aux bornes de la bobine si un aimant bouge à proximité.
L’alternateur utilisé dans les centrales électriques fonctionne comme cela : des aimants attachés à
un axe (le rotor) tournent à côté d’un enroulement de fil de cuivre (le stator).
25 min
A partir de 1832, Faraday, physicien anglais (1791-1867), découvre que l’on
peut produire des tensions et des courants électriques alternatifs à l’aide
d’aimants. Pixii, constructeur français d’appareils de physique (1808-1835),
construit sur les indications d’Ampère la même année un premier prototype
d’alternateur. Un alternateur est une machine rotative qui convertit l’énergie
mécanique fournie par un moteur (turbine, éolienne. . . ) en énergie électrique.
Cette machine est constituée d’un rotor (partie tournante) et d’un stator (partie fixe). Le rotor est un aimant. Le stator est constitué d’enroulements de fils
de cuivre qui vont être le siège d’un courant électrique créé par le déplacement
de l’aimant.
3. En utilisant le texte, répondez aux questions suivantes.
(a) Qu’est-ce qu’un alternateur ?
(b) Quel est le physicien qui a découvert le phénomène utilisé dans l’alternateur ?
(c) Quel est le physicien qui a fait construire le premier alternateur ?
(d) Réalisez un circuit électrique qui utilise l’alternateur comme un générateur d’électricité,
afin d’allumer une lampe.
(e) Décrivez ce que vous observez.
(f) Est-ce que la tension produite par l’alternateur est constante au cours du temps ?
(g) Complètez le diagramme de conversion d’énergie dans le cas de l’alternateur.