Adeline M
Le courant électrique est le résultat d’un déplacement d’électrons libres dans un corps conducteur. Selon la direction que prennent ces électrons, le courant est alors qualifié de courant continu ou de courant alternatif. Découvrez plus précisément ce que signifient ces termes, quelles sont leurs différences et comment ils sont utilisés.
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A retenir :
Le courant alternatif, aussi appelé sinusoïdal, est un influx électrique qui circule dans un sens puis dans un autre. Les charges électriques qu’il transporte sont égales et les intervalles de circulation sont réguliers. La fréquence du courant alternatif, mesurée en hertz (Hz), correspond au nombre de cycles complets du signal électrique par seconde. En France, le standard de 50 Hz signifie que le courant effectue 50 oscillations complètes par seconde, changeant ainsi de sens 100 fois par seconde. Cette fréquence est harmonisée avec le réseau électrique européen.
Pour fonctionner, le courant alternatif, qui peut être monophasé ou triphasé, a besoin d’un alternateur. L'alternateur fonctionne grâce à la rotation d'un rotor magnétique à l'intérieur d'un stator équipé de bobinages. Cette rotation génère un champ magnétique variable qui induit une tension électrique alternative dans les bobines. Entraînée par une énergie comme l’eau ou le vent, sa turbine va créer du courant afin de produire de l’électricité. Ceci est réalisé par les centrales électriques.
Distribué par le réseau de lignes à haute tension, le courant alternatif est envoyé vers les transformateurs électriques.Les transformateurs permettent d'élever la tension jusqu'à 400 000 volts (très haute tension) pour le transport longue distance, puis de l'abaisser progressivement : 63 000 à 90 000 volts (haute tension), 20 000 volts (moyenne tension), et enfin 230/400 volts pour la distribution domestique afin que le courant soit distribué dans les habitations. Impossible à stocker, cette énergie est consommée en temps réel par les logements, les bâtiments et tout ce qui est relié au réseau électrique traditionnel via les prises électriques présentes dans le logement. Grâce au mécanisme de capacité, l’approvisionnement en électricité est garanti et sécurisé, sans interruption.
Les appareils électroménagers comme les réfrigérateurs, lave-linge, fours et éclairage LED fonctionnent directement avec le courant alternatif domestique de 230V/50Hz distribué par le réseau.
Contrairement au courant alternatif, le courant continu circule dans un seul sens : les électrons se déplacent de la borne négative vers la borne positive. Le sens conventionnel du courant (du pôle positif vers le négatif) est une convention historique établie avant la découverte de l'électron.
Ce type de courant est produit par l'activité chimique d'un générateur, comme une pile ou une batterie. Dans une batterie lithium-ion, les ions lithium migrent de l'anode vers la cathode lors de la décharge, créant un flux d'électrons dans le circuit externe. Les batteries modernes peuvent stocker entre 150 et 250 Wh/kg selon leur technologie. Il peut aussi être produit par un effet photoélectrique qui est généré par des panneaux photovoltaïques.
L'effet photovoltaïque convertit directement la lumière solaire en électricité : les photons libèrent des électrons dans le silicium, créant une tension continue d'environ 0,6 volt par cellule. Un panneau standard de 60 cellules produit ainsi environ 36 volts en courant continu.
Suite à la réaction chimique ou photoélectrique, les électrons négatifs sont libérés et se déplacent dans le corps conducteur qui compose le circuit électrique. Lorsque les électrons rencontrent une ampoule, dans le cas d’un circuit lumineux, les filaments de cette dernière sont échauffés afin de produire de la lumière.
Les appareils électroniques comme les smartphones, ordinateurs portables, tablettes et équipements audio fonctionnent exclusivement en courant continu. Ils intègrent des transformateurs-redresseurs qui convertissent le courant alternatif du réseau en courant continu aux tensions requises (5V, 12V, 19V selon les besoins).
Bien que le courant alternatif soit actuellement le plus utilisé, le courant continu se montre intéressant pour de futurs usages. Le courant continu connaît un regain d'intérêt avec le développement des énergies renouvelables et du stockage. Les réseaux HVDC (courant continu haute tension) permettent de transporter l'électricité sur de très longues distances avec moins de pertes que le courant alternatif. C’est le cas notamment de celui produit par les centrales photovoltaïques, qui puisent l’énergie du soleil pour la restituer sous forme d’énergie électrique. Afin d’intégrer cette production au réseau de distribution, on utilise un onduleur, qui permet de transformer le courant continu en courant alternatif.
Cela ouvre un univers de nouvelles électricités et d’offres beaucoup plus écologiques que l’électricité nucléaire, aujourd'hui encore majoritairement utilisée. C’est ainsi que les constructeurs automobiles pourront développer des voitures électriques plus performantes qui s’adapteront aux deux types de courants.
Les fournisseurs d’énergie se tournent de plus en plus vers les alternatives renouvelables. Ces dernières permettent notamment de faire des économies, mais aussi de consommer des énergies propres. Chez TotalEnergies, nous vous proposons l’offre verte, qui vous fait profiter de l’électricité éolienne et solaire.
Si le courant alternatif et le courant continu sont totalement différents, ils jouent tous deux un rôle important dans la production d’électricité. À l’avenir, ils se complèteront pour offrir des énergies plus propres.
En conclusion, le courant continu est un courant électrique où les électrons circulent en continu dans la même direction : de la borne négative vers la borne positive. Leur vitesse de déplacement (vitesse de dérive) est de quelques millimètres par seconde, tandis que l'information électrique se propage à environ 200 000 km/s dans les conducteurs (les deux tiers de la vitesse de la lumière).
D'un autre côté les électrons pour le courant alternatif circulent de manière alternative dans les deux sens du circuit. La rotation d’un alternateur génère un mouvement de va et vient des électrons. Dans ce cas, les électrons se déplacent de quelques millièmes de millimètre. La fréquence (en hertz) permet de mesurer le courant alternatif.
Pour le courant alternatif, les électrons oscillent autour de leur position d'équilibre sur une distance de quelques millimètres à 50 Hz. Bien que les électrons ne parcourent que de courtes distances, l'énergie électrique se transmet instantanément le long du conducteur grâce à la propagation du champ électromagnétique.
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