Dynamo de vélo
Quand on pense "générateur" dans notre vie quotidienne, on pense le plus souvent : Dynamo de vélo
En effet, la première utilisation d'une dynamo de vélo est de produire de l'électricité grâce à la rotation de l'une des roues du vélo afin qu'il mette en marche une lampe pour éclairer la route.
Mais comment ça marche ?
Fonctionnement et principe d'une "dynamo de vélo"
- La dynamo de vélo est un dispositf très simple:
⇒ Il y a une bobine fait d'un matériau conducteur (le cuivre le plus souvent) et un aimant permanent cylindrique à polarisation diamétral .
⇒ L'aimant et la bobine ne sont pas en contact.
⇒ Un arbre relie l'aimant au galet de la dynamo (Rotor -> éléments en rotation).
⇒ Quand l'aimant rentre en rotation, de l'électricité est produite dans la bobine (Stator -> partie statique)
On parle alors du phénomène d'induction électromagnétique
C'est un phénomène physique qui conduit à l'apparition d'une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis à un flux de champ magnétique variable.
En effet, l'aimant émet un flux de champ magnétique constant avec ses pôles respectives mais dès qu'il se déplace ou tourne près de la bobine de cuivre : la bobine subit un flux magnétique variable au cours du temps. Le bobinage subit donc le champ magnétique des deux pôles de l'aimant (ils alternent) lorsque la roue du vélo entraine le galet qui à son tour fait tourner l'aimant permanent.
La bobine devient donc générateur de tension et la formule de la force électromotrice induite est définit par la loi de Faraday
e → tension V
Φ →flux magnétique subi par la bobine
dΦ→ variation du flux magnétique en weber (wb)
t → temps
Voici un graphique représentant la courbe du flux de champ magnétique subit par la bobine en fonction du temps lors du passage d'un des pôles près de la bobine.
De cette courbe, nous pouvons déduire la forme de la courbe représentant la variation du flux de champ magnétique subi par l'induit en fonction du temps lors du passage d'un des pôles de l'aimant à l'autre.
Le bobinage subit donc alternativement le champ magnétique des différents pôles de l'aimant et cela crée un courant alternatif dans la bobine.
La dynamo du vélo est donc un alternateur.
Cela explique pourquoi lors d'un seul passage de l'aimant face à la bobine, la tension change de signe entre le moment où l'aimant permanent s'approche et s'éloigne.
Une tension électrique est donc produite par induction électromagnétique.
Remarque : en Sciences, il absurbe d'appeler ce générateur "dynamo" de vélo car une dynamo est un générateur à courant continu. Il devrait se nommer "alternateur" de vélo car il produit du courant alternatif
Remarque : Plus le galet tourne vite, plus la tension produite est importante
Où-en trouver ?
Maintenant la principale question que vous pouvez poser est la suivante :
Où peut-on trouver des dynamos de vélo ?
Les dynamos peuvent se trouver presque partout.
Premièrement , vous pouvez en trouver sur vos vieux vélos ( bien entendu) qui est le plus souvent associé avec une lampe fonctionnant en courant alternatif. Chose que nous avons fait
En le prenant sur votre vieux vélo, vous êtes quasiment sûr que la "dynamo" sera de type bouteille car aujourd'hui de nouvelles dynamos voient le jour et il est important pour le TPE et votre Projet que la dynamo ait un arbre que l'on peut apercevoir en enlevant le galet. ( voir catégorie)
Vous pouvez aussi acheter sur internet ou dans les magasins de sport des dynamos de vélo de type bouteille. Le prix est aux alentours de 8€ TVA inclu
Son efficacité
Vous avez donc votre dynamo. Vous connaisez maintenant ces caractéristiques. Il faut maintenant quelle tension peut-elle produire . Pour cela, nous vous renvoyons au troisième point de cette catégorie pour savoir quel générateur choisir pour notre TPE et votre projet :
