Un générateur est un dipôle actif qui fournit de l'énergie électrique au reste du circuit. Il convertit une autre forme d'énergie en énergie électrique.
Types de générateurs
Un générateur électrochimique (pile, accumulateur) convertit l'énergie chimique en énergie électrique.
Une pile photovoltaïque convertit l'énergie de rayonnement en énergie électrique.
Un générateur électromécanique (dynamo, alternateur) convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
En bref : le générateur est la "source" d'énergie électrique de la chaîne — c'est le seul dipôle actif dans un circuit simple, tous les autres (lampe, résistance, moteur...) sont des récepteurs.
2 Convention générateur
Convention
Dans la convention générateur, les flèches associées à la tension $U$ et à l'intensité $I$ sont de même sens. Le courant sort du générateur par la borne $P$ et entre par la borne $N$. On considère la tension $U_{PN}$ positive.
Convention générateur : $I$ et $U_{PN}$ dans le même sens
Tip pour retenir : convention récepteur → flèches opposées ; convention générateur → flèches dans le même sens. C'est le contraire l'une de l'autre !
3 Énergie et puissance fournies par un générateur
Énergie fournie
On considère un générateur qui produit un courant d'intensité $I$, avec $U_{PN}$ la tension entre ses bornes. L'énergie électrique fournie au reste du circuit pendant la durée $\Delta t$ est :
$$W_e = U_{PN} \cdot I \cdot \Delta t$$
Puissance fournie
La puissance électrique fournie par le générateur au reste du circuit est :
$$P_e = \dfrac{W_e}{\Delta t} = U_{PN} \cdot I$$
📝 Application
Un générateur délivre une tension $U_{PN} = 6\text{ V}$ et fait circuler un courant $I = 0{,}5\text{ A}$ pendant $\Delta t = 2\text{ min}$. Calculer l'énergie $W_e$ et la puissance $P_e$ fournies.
Étape 1 : $\Delta t = 2 \times 60 = 120\text{ s}$
Étape 2 : $W_e = U_{PN}\cdot I \cdot \Delta t = 6 \times 0{,}5 \times 120 = 360\text{ J}$
Comparaison : le récepteur reçoit $W = U_{AB}\cdot I \cdot \Delta t$, le générateur fournit $W_e = U_{PN}\cdot I \cdot \Delta t$ — même forme de formule, sens de l'énergie opposé !
Résumé de la partie 3
Le générateur est le dipôle actif qui fournit l'énergie électrique au circuit.
Convention générateur : $I$ et $U_{PN}$ dans le même sens.
Énergie fournie : $W_e = U_{PN}\cdot I \cdot \Delta t$
