Fonctionnement d'un alternateur
Le principe des alternateurs a été créé dans les années 1832 par Faraday, un physicien et chimiste britannique. Grâce aux champs magnétiques, il a eu l’idée de produire des tensions électriques grâce à des aimants. C’est un appareil qui produit un courant alternatif avec une tension alternative. Un alternateur est constitué de 2 parties principales. La première est un grand aimant situé à l'intérieur de l’alternateur qui tourne sur lui même: le Rotor. La deuxième partie, elle, est une bobine de cuivre, aussi appelée le Stator. L’alternateur convertit une énergie en une autre. Il utilise l'énergie de la rotation (énergie mécanique) de l'aimant à l'intérieur de l’alternateur, et la transforme en énergie électrique.
Le signe de la tension dépend du pôle magnétique de l'aimant qui est face à la bobine ainsi que du mouvement d'approche et d'éloignement de l’aimant. Par conséquent, quand la bobine tourne, le pôle nord puis le pôle sud de l'aimant se rapprochent de la bobine. Le signe de la tension alterne donc, d’où le nom de l’appareil. Pour faire fonctionner un alternateur, il faut bien une énergie qui fasse tourner l’aimant, faisant appel à une turbine. Dans le cas de notre expérience, l'énergie utilisée pour faire tourner l'aimant est celle des pales de l'éolienne, poussées par le vent. Quand le moteur est allumé l’aimant commence à tourner. Les électrons qui se trouvent dans les atomes de cuivre se déplacent et s'animent avec le champ magnétique. Comme c'est un circuit fermé où les électrons sont en mouvement, une énergie électrique est alors créée.
Dans un véhicule, le rôle de l’alternateur est de recharger l'énergie de la batterie afin que le moteur puisse démarrer ce qui permet ensuite, dans le cas d’une voiture, d’alimenter l'électricité, de faire marcher la climatisation, le tableau de bord, etc… À l'arrêt, c’est la batterie qui se charge du fonctionnement de tout cela.
