Inductance et stockage d'énergie

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Description

Cette séance de cours couvre le concept d'inductance dans les circuits électriques, expliquant comment les inducteurs stockent l'énergie et affectent le comportement du courant et de la tension. Il traite également de la densité d'énergie dans les champs magnétiques et de la relation entre l'inductance et le stockage d'énergie.

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Selon le théorème d'Ampère, tout courant parcourant un circuit crée un champ magnétique à travers la section qu'il entoure, c'est le phénomène d'induction électromagnétique. L'inductance de ce circuit est le quotient du flux de ce champ magnétique par l’intensité du courant traversant le circuit. L’unité SI de l’inductance est le henry (H), nom donné en l'honneur du physicien Joseph Henry. En toute rigueur ce terme n'a d’intérêt que pour les situations dans lesquelles le flux est proportionnel au courant.

En physique, dans le domaine de l'électromagnétisme, le champ magnétique est une grandeur ayant le caractère d'un champ vectoriel, c'est-à-dire caractérisée par la donnée d'une norme, d’une direction et d’un sens, définie en tout point de l'espace et permettant de modéliser et quantifier les effets magnétiques du courant électrique ou des matériaux magnétiques comme les aimants permanents.

L'inducteur est un organe électrotechnique, généralement un électroaimant (les aimants permanents étant généralement réservés aux dispositifs de faible puissance) ayant comme fonction d'induire un champ électromagnétique dans un induit servant à produire de l'énergie électrique (alternateur) ou une force (moteur) ou à chauffer des conducteurs comme des métaux de toutes sortes. Lorsque le courant circulant dans la bobine change, le champ magnétique variable dans le temps induit une force électromotrice (f.e.

vignette|Réseau électrique simplifié avec stockage d'énergie. vignette|Flux d'énergie simplifié du réseau avec et sans stockage d'énergie, idéalisé pour le cours d'une journée Le stockage d'énergie de réseau (également appelé stockage d'énergie à grande échelle) est un ensemble de méthodes utilisées pour le stockage d'énergie à grande échelle au sein d'un réseau électrique.

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.