Energie électrique - 3EMTAEY0

Objectif(s)

L'énergie électrique est l'ensemble des sciences et techniques concernant l'usage de l'électricité comme vecteur d'énergie. Le but de cet enseignement de première année est l'étude de l'ensemble du système électrique de puissance depuis les machines électriques et la transformation de l'énergie électrique en passant par de la conversion statique ou électronique de puissance. On s'attachera à étudier de façon aussi élémentaire que possible les divers composants et d'en donner un modèle simple, mais souvent suffisant pour une première approche. Nous nous placerons délibérément du point de vue de l'utilisateur, et beaucoup moins du point de vue du constructeur.

Contenu(s)

Dans une première partie, nous nous attacherons à l'étude de la distribution de l'énergie, électrique sous forme de tensions et courants alternatifs monophasés (2 fils) ou triphasés (3 ou 4 fils). Nous mettrons en évidence les lois générales reliant les diverses grandeurs : puissances, intensités, tensions, impédances, etc, ...
La deuxième partie sera consacrée à l'étude des machines électriques. Nous expliquerons le fonctionnement des diverses machines et en donnerons un modèle élémentaire. Les machines seront, dans l'ordre, les transformateurs, machines à courant continu et à courant alternatif (synchrone et asynchrone) sous forme de moteurs ou génératrices.
L'électronique de puissance sera introduite avec ses composants idéaux et ses principes. Elle est devenue incontournable pour adapter au mieux l’énergie électrique aux dispositifs. Elle est largement utilisée pour alimenter les machines tournantes. Les réseaux électriques y font de plus en plus appel. Les conversions statiques suivantes seront abordées : DC-DC (hacheurs), DC-AC (onduleur) et AC-DC (redresseurs).

Circuits électriques de base : lois des mailles et des noeuds. Représentation de Fresnel, impédances complexes.