La différence entre courant alternatif et continu c'est fondamentalement dans la manière dont les électrons se déplacent dans les câbles qui les conduisent. En courant alternatif, il s'agit d'un mouvement oscillatoire, tandis qu'en courant continu les électrons circulent dans un seul sens: du pôle négatif au pôle positif..
Mais il y a plus de différences, allant de sa génération à l'efficacité dans son utilisation, sa sécurité et son transport. Chacun a ses avantages et ses inconvénients, donc l'utilisation de l'un ou de l'autre dépend de l'application.
| Courant alternatif | Courant continu | |
| Direction actuelle | Bidirectionnel (oscillant). | Unidirectionnel (uniforme). |
| Fontaine | Alternateurs. | Batteries, batteries, dynamos. |
| Sources de force électromotrice (f.e.m) | Conducteurs ou conducteurs oscillants ou rotatifs en présence de champ magnétique. | Réactions électrochimiques à l'intérieur des cellules et des batteries. Générateurs AC commutés ou redressés avec diodes. |
| Fréquence de fonctionnement | Dans les prises domestiques et industrielles 50 Hz ou 60 Hz | 0 Hz |
| Tension de fonctionnement | 110 V ou 220 V | 1,5 V; 9V; 12V ou 24V |
| Tension de transmission longue distance | Jusqu'à 380000 volts. | Il ne peut pas être transporté sur de longues distances car il a beaucoup de pertes. |
| Ampères circulant dans un moteur de 1 Hp | Monophasé 110V 60Hz: 16 ampères. | À 12 volts CC: 100 ampères. |
| Consommation maximum de courant par Joule | 110 V: 0,01 A / J | 12 V: 0,08 A / J |
| Éléments passifs dans les circuits | Impédances: | -Endurance |
| avantage | Faibles pertes lors du transport. | Il est sûr car il est à basse tension. Stockable dans les cellules et les batteries. |
| Désavantages | Dangereux en raison d'une tension de fonctionnement élevée. | Il ne peut pas être transporté sur de longues distances car il a beaucoup de pertes. |
| Applications | Domestique et industriel: machines à laver, réfrigérateurs, usines de fabrication. | Équipements électroniques portables: smartphones, ordinateurs portables, radios, lampes de poche, montres. |
Il n'est pas possible de parler de courant alternatif sans évoquer Nikola Tesla (1846-1943), l'ingénieur d'origine serbo-croate qui l'a inventé et promu. C'est lui qui a généré le plus de brevets pour ses applications, son transport et ses utilisations.
Tous ces brevets ont été cédés à la société américaine Westinghouse Electric Co par son créateur, afin d'obtenir les financements nécessaires à ses expérimentations et projets.
Les premiers tests en courant alternatif ont été réalisés par l'un des principaux pionniers de l'électricité: Michael Faraday (1791-1867), qui découvrit l'induction électromagnétique et construisit le premier générateur de courant alternatif..
L'une de ses premières utilisations pratiques en 1855 a été l'électrothérapie à courant alternatif pour l'activation de la contraction musculaire. Pour ce type de traitement, le courant alternatif était bien supérieur au courant continu..
Plus tard en 1876, l'ingénieur russe Pavel Yáblochkov a inventé un système d'éclairage basé sur des lampes à arc électrique et des générateurs de courant alternatif. En 1883, la société austro-hongroise Œuvres de Ganz avait déjà installé une cinquantaine de systèmes d'éclairage AC.
Parmi les principales contributions de Nicola Tesla pour le développement et l'utilisation du courant alternatif, il y a l'invention du moteur électrique qui fonctionne en courant alternatif, sans avoir besoin d'être converti en courant continu..
Nikola Tesla a également inventé le courant triphasé, pour tirer le meilleur parti de l'énergie dans la production et des infrastructures dans le transport de l'électricité. Aujourd'hui, ce système est toujours utilisé.
L'autre grande contribution au développement du courant alternatif a été l'invention du transformateur. Cet appareil permet d'augmenter la tension pour le transport longue distance et de baisser la tension pour une utilisation plus sûre dans les maisons et l'industrie..
En définitive, cette invention a fait du courant alternatif une meilleure alternative en tant que procédé de distribution d'énergie électrique que le procédé à courant continu..
Le précurseur du transformateur moderne était un appareil à noyau de fer appelé «générateur secondaire», exposé à Londres en 1882 et plus tard à Turin, où il était utilisé pour l'éclairage électrique..
Le premier transformateur à noyau de fer fermé, tel que nous le connaissons aujourd'hui, a été présenté par deux ingénieurs hongrois de la société Ganz à Budapest. Les brevets ont été achetés par la Westinghouse Electric Co.
La caractéristique fondamentale du transformateur est que le quotient entre la tension de sortie sur le secondaire VS et la tension d'entrée sur le V primaireP est égal au quotient entre le nombre de spires de l'enroulement secondaire Vdeux divisé par le nombre de spires de l'enroulement primaire N1:
VS / VP = Ndeux / N1
En choisissant simplement le rapport de tours approprié entre le primaire et le secondaire du transformateur, la tension de sortie correcte peut être obtenue avec précision et sans perte de puissance appréciable..
Le premier système de distribution électrique commercial utilisant des transformateurs a été inauguré dans l'État du Massachusetts, aux États-Unis, en 1886..
Mais l'Europe suivait le rythme du développement électrique, car la même année, une ligne de transmission basée sur le transformateur nouvellement inventé a été installée à Cerchi, en Italie, qui transmettait du courant alternatif sur une distance de 30 km à une tension effective de 2000 volts..
Le transformateur n'était pas seulement une révolution dans le domaine de la transmission d'énergie électrique. Également dans le domaine de l'industrie automobile, lorsqu'il était utilisé par la Ford Motor Company dans le système de bobine d'allumage des bougies d'allumage Ford Model T..
Le courant continu a été produit en 1800 grâce à l'invention de la pile voltaïque, ainsi nommée parce que son inventeur était le physicien italien Alessandro Volta, qui a vécu entre 1745 et 1827..
Bien que l'origine du courant n'ait pas été bien comprise, le physicien français André Marie Ampère (1775-1836), a identifié deux polarités dans les cellules voltaïques et a supposé que le courant électrique circulait du pôle positif au pôle négatif..
Aujourd'hui cette convention est toujours utilisée, même si l'on sait que les porteurs de charge électrique sont les électrons qui vont juste à l'opposé, de la borne négative à la borne positive..
L'inventeur français Hippolyte Pixii (1808-1835) a construit un générateur constitué d'une boucle ou d'une boucle de fil qui tournait autour d'un aimant, notant que chaque demi-tour, le flux de courant était inversé..
À la suggestion d'Ampère, l'inventeur a ajouté un commutateur et ainsi la première dynamo ou générateur de courant continu a été créée..
En ce qui concerne les systèmes d'éclairage électrique, entre 1870 et 1880, des lampes à arc électrique ont été utilisées qui nécessitaient une haute tension, en courant continu ou continu..
Comme on le sait, la haute tension est très dangereuse à utiliser dans les maisons. En ce sens, l'inventeur américain Thomas Alva Edison (1847-1931) a rendu l'utilisation de l'électricité à des fins d'éclairage plus sûre et plus commerciale. Edison a perfectionné l'ampoule à incandescence en 1880 et l'a rendue rentable.
Tout comme Nikola Tesla était le promoteur du courant alternatif, Thomas Alva Edison était le promoteur du courant continu parce qu'il le considérait plus sûr..
Même pour décourager l'utilisation du courant alternatif à des fins commerciales, Edison a inventé la chaise électrique à courant alternatif, afin que le public comprenne son danger pour la vie humaine..
Nikola Tesla a d'abord travaillé chez Edison Electric et a apporté diverses contributions pour améliorer les générateurs de courant continu..
Mais comme Tesla était convaincu des avantages du courant alternatif du point de vue de son transport et de sa distribution, il n'a pas fallu longtemps aux divergences avec Edison pour mettre en conflit ces deux fortes personnalités. Ainsi commença la guerre des courants: AC vs. DC.
Les avantages de la transmission de courant alternatif et des premiers systèmes de distribution de courant alternatif interurbains en 1891 ont amené Edison, qui continuait obstinément à plaider pour le courant continu, à perdre la présidence et la direction de la société qu'il avait fondée, qui est devenue la société General Electric..
Nikola Tesla n'a pas non plus gagné cette guerre, car finalement George Westinghouse et les actionnaires de sa société sont devenus millionnaires. Tesla, qui est devenu obsédé par l'idée de transmettre de l'énergie électrique sur de longues distances sans fil, a fini par être pauvre et oublié.
L'idée d'utiliser le courant continu pour la distribution d'énergie électrique à longue distance n'a pas été entièrement écartée, car de tels systèmes ont été développés dans les années 1950..
Aujourd'hui, le câble sous-marin le plus long du monde pour le transport d'énergie électrique, le câble NorNed, qui relie la Norvège aux Pays-Bas, utilise un courant continu de 450 000 volts..
L'utilisation du courant alternatif pour les câbles sous-marins ne convient pas car l'eau de mer est un excellent conducteur d'électricité et un câble sous-marin à courant alternatif induit des courants de Foucault dans l'eau salée. Cela entraînerait de grandes pertes de l'énergie électrique qui veut être transmise.
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