Le coin des experts

Un condensateur est un dispositif pouvant stocker de l'énergie électrostatique. Il est constitué de deux électrodes séparées par un matériau isolant.

Pendant la charge, les deux électrodes sont soumises à une tension électrique et des électrons migrent vers l'une des électrodes. Celle-ci se charge négativement tandis que la seconde se charge positivement.

Pendant la décharge, le condensateur est relié à un circuit électrique et les électrons se déplacent de l'électrode négative vers l'électrode positive : un courant circule dans le circuit.

Ces condensateurs ne peuvent stocker qu'une faible quantité d'énergie ; c'est pour cette raison que les supercondensateurs ont été développés. Entre chaque électrode et l'isolant, on ajoute un électrolyte qui contient des ions pouvant être adsorbés à la surface des électrodes. De plus, ces électrodes sont poreuses afin d'augmenter la surface d'adsorption, ce qui augmente encore la quantité d'énergie stockée.

1. Calculer l'intensité maximale du courant qui peut traverser un câble haute tension de section $500{\mathrm{mm}}^2$.

2. Calculer la résistance $R$ d'un câble de longueur $L=100\mathrm{km}$ composé de cuivre.

3. En déduire le pourcentage de pertes par effet Joule si ce câble transporte de l'énergie électrique à une tension de $400\mathrm{kV}$.

4. Reprendre la question 3 pour un câble dédoublé et conclure quant à l'intérêt d'une telle solution.

Les usines marémotrices produisent de l'électricité grâce au déplacement d'eau généré par les marées. En France, l'usine de la Rance, en Bretagne, a été mise en service en 1966. Cette usine possède 24 turbines pouvant chacune entraîner un alternateur de 10 MW. La production d'électricité se fait lorsque la marée monte et lorsqu'elle descend, tant qu'il y a un déplacement d'eau au niveau des turbines.

Mais la construction de cette usine n'a pas été neutre sur le plan environnemental : les écosystèmes ont été fortement touchés. Le barrage qui limite l'évacuation des alluvions vers la mer provoque un envasement de la Rance.