Comment fonctionne l'énergie hydroélectrique?

Formes d'énergie

• L'énergie ne peut être créée ni détruite dans la nature, mais elle peut être transformée d'une forme à une autre. Une centrale hydroélectrique utilise le mobile, ou cinétique, l'énergie de l'eau qui coule de tourner les pales de l'hélice comme d'une turbine, la transformant en énergie mécanique. A l'intérieur du générateur, l'énergie mécanique est transformée en électricité quand la turbine tourne le rotor du générateur. La plupart des grandes stations hydroélectriques sont situées à proximité des barrages, qui créent une masse d'eau qui est libéré d'une hauteur à écouler au-delà des aubes de turbine.

Turbines hydroélectriques

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  Habituellement, située sous la centrale électrique, la turbine hydraulique comporte une soupape d'admission, également appelé une conduite forcée, qui la relie à la source d'eau chute. La vanne dirige l'eau sur les pales incurvées de la turbine, ce qui les rend tournent autour. Lorsque l'eau passe à travers les aubes de turbine, il sort par la soupape de sortie, déchargeant à une partie inférieure du corps de l'eau. Les aubes de turbine sont reliées à un arbre central, ce qui fait tourner les rotors à l'intérieur des générateurs à turbine dans la centrale électrique. Parfois, l'eau de décharge est réutilisé par pompage de l'eau de l'étang du bas du dos jusqu'à l'eau qui alimente la soupape d'admission.

Les Principes de Faraday

• Générateurs hydroélectriques changent l'énergie mécanique en énergie électrique en utilisant les principes découverts par le scientifique anglais Michael Faraday. En 1831, il a décrit l'induction électromagnétique, ce qui a permis le développement de l'électricité en un outil utile plutôt que juste une curiosité scientifique. Son expérience a consisté à faire une bobine de fil en l'enroulant autour d'un cylindre de papier. Raccordement de la bobine de fil à un galvanomètre, qui détecte les courants électriques, il a déménagé un aimant et-vient à l'intérieur du cylindre de papier. Comme l'aimant déplacé, le galvanomètre enregistré un courant électrique induit dans la bobine de fil. Faraday avait créé un courant électrique en déplaçant un aimant à l'intérieur d'une bobine de cuivre. Encore aujourd'hui, les parties essentielles d'un générateur hydroélectrique sont enroulés fil et un champ électromagnétique mobile.

Centrales hydroélectriques

• Générateurs composent d'une partie extérieure fixe appelé le stator et une partie intérieure mobile, le rotor, qui est attaché à l'arbre de la turbine. Comme mentionné précédemment, l'arbre de turbine tourne le rotor à l'intérieur du générateur. Les électro-aimants couvrent la surface extérieure du rotor et la surface intérieure du stator est constitué d'enroulements de cuivre. Lorsque le rotor se déplace les électro-aimants devant les enroulements de cuivre, les électrons dans la vibration de cuivre pour produire un courant électrique alternatif. La fréquence du courant alternatif, exprimée en cycles par seconde ou Hertz, est déterminée par le nombre de fois par seconde que les aimants du rotor passent devant les enroulements de cuivre du stator. L'électricité va du générateur dans les transformateurs qui augmentent la tension de sorte que le l'électricité peut voyager sur de longues distances par des lignes électriques. Avant il va pour les utilisateurs finaux, l'électricité va à nouveau par des transformateurs dans les postes pour réduire la tension. Ensuite, il passe par plusieurs lignes de puissance et par pôles transformateurs aux foyers et aux entreprises.