Transporter l’énergie sous forme électrique

L’énergie électrique, à l’échelle d’un pays est transportée sous haute tension. Il en existe 2 sortes :

• $\rm HTA$ (Haute Tension A) :
  • $\rm 1~000~V < U \Leftarrow 50~000~V$ en alternatif
  • $\rm 1~500~V < U < 75~000~V$ en continu
• $\rm HTB$ (Haute Tension B) :
  • $\rm U > 50~000~V$ en alternatif
  • $\rm U > 75~000~V$ en continu

Voici un schéma simplifié d’un réseau de distribution :

Un transformateur est un dispositif électrique dont le rôle est de modifier la valeur d’une tension électrique alternative sinusoïdale :

• Soit en l’augmentant : transformateur élévateur ;
• Soit en la diminuant : transformateur abaisseur.

Dans le réseau de distribution de l’électricité, on utilise des transformateurs élévateurs en sortie de production pour que le transport de l’électricité s’effectue à très haute tension : cela réduit les pertes en lignes. Ensuite, des transformateurs abaisseurs permettent de diminuer la tension pour la rendre exploitable dans les foyers et les entreprises.

Le courant électrique est transporté sur de longues distances en très haute tension pour la raison suivante : plus la tension augmente, moins il y a de perte d’énergie sous forme d’effet Joule (échauffements).

Démonstration :
Loi d’Ohm : $\rm U = R \times I$

Puissance dissipée : $\rm P_{dissipée} = U \times I = R \times I^2$

L’intensité électrique doit donc être la plus faible possible.

Comme $\rm P = U \times I$, si l’intensité est faible, alors la tension doit être forte pour pouvoir conserver la même valeur de puissance (conservation de l’énergie).

Avec dans ces relations :

• $\rm P$, puissance électrique, en Watt $\rm (W)$ ;
• $\rm E$, énergie électrique, en joule $\rm (J)$ ;
• $\rm U$, tension électrique, en volt $\rm (V)$ ;
• $\rm I$, intensité électrique, en ampère $\rm (A)$ ;
• $\rm R$, résistance ohmique, en ohm $(\Omega)$.