Ens. scientifique · Terminale · Le futur des énergies : l’électricité, approche historique et rôle central
Le transport de l’électricité
Monter la tension pour perdre moins.
En bref
L’électricité se produit rarement là où elle se consomme.
L’électricité se produit rarement là où elle se consomme. Entre les deux, un réseau — et un problème de physique : les pertes par effet Joule.
L’effet Joule
Un conducteur parcouru par un courant s’échauffe. La puissance perdue vaut :
P(perdue) = R × I²
| Si l’intensité… | Les pertes… |
|---|---|
| Double | Sont multipliées par 4 |
| Est divisée par 10 | Sont divisées par 100 |
| Est divisée par 100 | Sont divisées par 10 000 |
Le carré est décisif : c’est lui qui commande toute l’architecture du réseau.
La parade : monter la tension
La puissance transportée vaut P = U × I. Pour transporter la même puissance avec moins d’intensité, il faut donc une tension plus élevée.
C’est pourquoi les grandes lignes fonctionnent en très haute tension — 225 000 et 400 000 volts. Les pertes sur le réseau français restent ainsi de l’ordre de 2 à 3 % seulement.
Le transformateur, et pourquoi le courant est alternatif
Élever puis abaisser la tension se fait avec un transformateur : deux bobines couplées par un noyau magnétique.
| Courant continu | Courant alternatif | |
|---|---|---|
| Le transformateur fonctionne-t-il ? | Non | Oui |
| Pourquoi | Aucun champ variable, donc aucune induction | La variation du champ induit la tension |
C’est l’origine de la « guerre des courants » entre Edison (continu) et Tesla / Westinghouse (alternatif) à la fin du XIXe siècle. L’alternatif l’emporte pour une seule raison : il se transporte.
La chaîne complète
| Étape | Tension |
|---|---|
| Centrale | Quelques kV |
| Transformateur élévateur | vers 400 kV |
| Lignes THT | 400 kV |
| Réseau de distribution | 20 kV |
| Transformateur abaisseur de quartier | 230 V |
L’équilibre permanent
L’électricité ne se stocke pas à grande échelle : à chaque instant, la production doit égaler la consommation, sinon la fréquence (50 Hz en Europe) dérive et le réseau décroche.
C’est le métier de RTE, qui pilote cet équilibre en temps réel. Les seuls stockages massifs disponibles sont les STEP — stations de pompage-turbinage — et, à plus petite échelle, les batteries.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quelle est l’expression des pertes par effet Joule dans une ligne ?
2.Pourquoi transporte-t-on l’électricité en très haute tension ?
3.Les grandes lignes du réseau français fonctionnent sous 400 000 volts.
4.Pourquoi le courant du réseau est-il alternatif ?
5.Quelle fréquence le réseau européen doit-il maintenir ?
6.L’électricité se stocke facilement en grande quantité.
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
Tout « Transport électrique » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
