Pourquoi utilisons-nous des tensions élevées?

Transformateurs électriques

Les puissantes lignes électriques qui sillonnent nos campagnes ou qui bougent sous les rues de la ville transportent l'électricité à des tensions extrêmement élevées des centrales électriques à nos maisons. Il n'est pas rare qu'une ligne électrique soit évaluée à 400 000 à 750 000 volts! Mais les appareils de nos maisons utilisent des tensions des milliers de fois plus petites, généralement de 110 à 250 volts. Si vous tentiez d'alimenter un grille-pain ou un téléviseur à partir d'un pylône électrique, il exploserait instantanément! (Ne pensez même pas à essayer, car l'électricité dans les lignes aériennes vous tuera presque certainement.) Il y a donc un moyen de réduire l'électricité à haute tension des centrales électriques à l'électricité à basse tension utilisée par les usines, les bureaux et les maisons. . L'appareil qui fait cela, fredonnant d'énergie électromagnétique au fur et à mesure, s'appelle un transformateur. Examinons de plus près comment cela fonctionne!

Pourquoi utilisons-nous des tensions élevées?

Votre première question est probablement la suivante: si nos maisons et nos bureaux utilisent des photocopieurs, des ordinateurs, des machines à laver et des rasoirs électriques de 110 à 250 volts, pourquoi les centrales électriques ne transmettent-elles pas simplement l'électricité à cette tension? Pourquoi utilisent-ils des tensions aussi élevées? Pour expliquer cela, nous devons en savoir un peu plus sur la façon dont l'électricité voyage.

Alors que l'électricité coule le long d'un fil métallique, les électrons qui transportent son énergie trémoussent à travers la structure métallique, dénigrant et se brisant et gaspillant généralement de l'énergie comme des écoliers indisciplinés qui courent dans un couloir. C'est pourquoi les fils deviennent chauds lorsque l'électricité les traverse (quelque chose de très utile dans les grille-pain électriques et autres appareils qui utilisent des éléments chauffants). Il s'avère que plus la tension électrique que vous utilisez est élevée et plus le courant est faible, moins d'énergie est gaspillée de cette manière. Ainsi, l'électricité qui provient des centrales électriques est envoyée dans les fils à des tensions extrêmement élevées pour économiser de l'énergie.

Mais il y a aussi une autre raison. Les usines industrielles ont d'énormes machines d'usine qui sont beaucoup plus grandes et plus énergivores que tout ce que vous avez à la maison. L'énergie qu'un appareil utilise est directement liée (proportionnelle) à la tension qu'il utilise. Ainsi, au lieu de fonctionner sur 110–250 volts, les machines énergivores peuvent utiliser 10 000–30 000 volts. Les petites usines et ateliers d'usinage peuvent avoir besoin de 400 volts environ. En d'autres termes, différents utilisateurs d'électricité ont besoin de tensions différentes. Il est logique d'expédier de l'électricité haute tension à partir de la centrale électrique, puis de la transformer en tensions plus faibles lorsqu'elle atteint ses différentes destinations. (Malgré cela, les centrales électriques centralisées sont encore très inefficaces. Environ les deux tiers de l'énergie qui arrive dans une centrale électrique, sous forme de combustible brut, est gaspillée dans la centrale elle-même et pendant le trajet jusqu'à votre domicile.)

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