Transport de l'énergie électrique


On examine le transport de l'énergie électrique à grande distance.
On admet que la résistance des fils de la ligne est égale à r = 50 Ω

Schéma inférieur.
Un générateur sinusoïdal de fem efficace 6 V alimente une charge éloignée Rc (en rouge) par une ligne dont la résistance est 50 ohms.
Un voltmètre (cadre bleu) donne (en volts) la tension au bornes de la charge ; un ampèremètre (cadre rouge) indique (en ampères) le courant qui circule dans la charge.
Contrôlez pour les différentes valeurs de la charge les indications des appareils et vérifiez que ce type de distribution de l'énergie est inadapté pour les puissances élevées. Calculez les pertes dans la ligne.

Schéma supérieur.
En tête de ligne, on branche un transformateur élévateur de rapport 220 / 6. Juste avant la charge, on branche un transformateur abaisseur de rapport 6 / 220. Un ampèremètre indique (en milliampères) le courant qui circule dans la ligne.
En supposant que les transformateurs sont sans pertes, contrôlez les indications des différents appareils de mesure pour les différentes valeurs de la charge. Calculez aussi les pertes dans la ligne.

On peut constater que les pertes en lignes sont beaucoup plus faibles dans le second cas. En effet les pertes en lignes sont r.I².
Pour la même puissance transportée I est d'autant plus petit que U est grand.
Pour des lignes pouvant transporter des centaines de mégawatts la tension est de l'ordre de 400 kV !

Il est impossible de modifier simplement une tension continue : c'est pourquoi l'énergie est distribuée en alternatif.