L’ALTERNATEUR TRIPHASE, SOURCE DE PRODUCTION D’ENERGIE ELECTRIQUE POURQUOI 3 FILS ?

        - La lampe qu’on pose sur la table est munie d’un fil double terminé par une fiche à deux broches qu’on met dans une prise de courant à deux trous . Il en va de même pour la TV, l’aspirateur, la perceuse etc… A première vue, il semble donc nécessaire et suffisant de disposer de 2 conducteurs pour produire et utiliser le courant électrique .

        - Et pourtant, un esprit curieux se promenant dans la campagne remarquera bien vite que tous les pylônes de transport d’électricité ont en général 3 fils, parfois 4, voire 6 ou 8 et même plus . Si 2 fils suffisent pourquoi en mettre plus ? La réponse est simple : parce qu’avec 3 fils on transporte 3 fois plus d’énergie qu’avec 2 fils .

        - Cette propriété tient à la nature même de l’électricité ; à priori puisqu’il faut 2 fils pour faire circuler un courant - 1 d’arrivée - et - 1 de départ - il semblerait logique qu’il en faille 4 pour 2 courants et 6 pour 3 courants .

        - Avec le courant alternatif on peut réellement transporter la même énergie avec 3 fils qu’avec 6 sans doubler l’intensité dans les conducteurs . Rappelons qu’à la base du courant alternatif, il y a le phénomène des courants induits .

        - La production de courant alternatif se fait par rotation d’un aimant devant des conducteurs, en mettant trois bobines disposées en triangle, l’aimant étant bien sûr au centre de ce triangle . Avec ce montage on a production d’un courant alternatif dans chaque bobine dès que l’aimant tourne, ce qui au total donne 3 courants .

        - Cette disposition serait sans intérêt s’il fallait 6 fils pour transporter ces 3 courants, mais les propriétés des courants alternatifs sont telles que 3 suffisent en pratique . Imaginons que nos 3 bobines forment les trois côtés d’un triangle et que les conducteurs soient reliés 2 par 2 à chaque sommet du triangle, la fin d’une bobine étant reliée au début de la suivante, de sorte que les 3 enroulements sont reliés en série (Montage en triangle) .

        - Si ces 3 fils (sommets) sont reliés à 3 appareils de même impédance (résistance en courant alternat.) on constate, et on démontre, que ces appareils sont parcourus par des intensités identiques à celles produites par les bobines génératrices ; quant à l’intensité dans un fils de jonction, elle est racine de 3 fois plus grande que dans chacun des récepteurs .

        - On peut aussi relier ensemble les 3 sorties des bobines et garder 3 fils pour les entrées soit au total 4 fils (montage en étoile). Mais si les 3 circuits d’utilisation ayant même impédance sont montés de même manière, on montre qu’ils sont encore parcourus par la même intensité que celle des bobines génératrices, de même que les 3 fils de jonction “ entrées ” . Dans le quatrième fils, celui qui regroupe les 3 sorties, l’intensité est nulle : c’est le fils neutre .

        - On pourrait donc le supprimer si les 3 circuits d’utilisation avaient toujours rigoureusement même impédance . En pratique il n’en est jamais ainsi et un faible ampérage circule donc dans le quatrième fils qui est mis au sol (vu son énorme volume, le terrain entre la centrale électrique et l’utilisateur peut-être considéré comme un conducteur de résistance pratiquement nul) .

        - Le transport du courant ne réclame donc encore que 3 fils, avec l’avantage sur le montage en triangle que l’intensité qui y circule est identique à celle débitée par les bobines génératrices ; cette fois c’est la tension qui est multipliée par racine de 3 , ce qui ne pose que des problèmes d’isolation et non plus d’augmentation du diamètre des conducteurs .

        - Notons toutefois pour le montage en triangle, que l’augmentation de section des fils de liaison ne sera que de racine de 3, soit 1,7 qui correspond à une augmentation de diamètre de 1,3 ( puisque 1,3 au carré = 1,7) . Mais le montage en étoile, en se servant du sol, permet de n’utiliser que trois fils de section identique aux 6 fils qui seraient normalement nécessaires pour transporter 3 courants .

        - Finalement comme nous l’avons dit au départ, on emporte avec 3 fils 3 fois plus d’énergie qu’avec 2 . C’est la raison fondamentale et essentielle de l’utilisation industrielle des courants triphasés .