C’est quoi un moteur électrique ?
Un ventilateur, une trottinette électrique, une machine à laver, un drone : chacun cache un moteur électrique qui fait tourner quelque chose. On en croise des dizaines par jour sans y penser.
Comment il tourne
Un moteur comporte une partie fixe, le stator, et une partie tournante, le rotor. L’un porte des aimants, l’autre des bobines parcourues par un courant.
Les pôles magnétiques s’attirent et se repoussent : le rotor est entraîné. Pour qu’il continue à tourner, on inverse le courant au bon moment, grâce à un collecteur à balais dans les moteurs à courant continu, ou grâce à une électronique de commande dans les moteurs sans balais (brushless) des drones et des trottinettes.
On caractérise un moteur par sa puissance utile, sa vitesse de rotation et son couple, en N·m, l’effort de rotation qu’il fournit. Putile = C × ω, avec ω en rad/s.
L’essentiel à retenir
Un moteur électrique convertit l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation, grâce aux forces magnétiques entre aimants et bobines.
Rendement η = Pmécanique / Pélectrique — Pmécanique = C × ω
Le piège à éviter
Beaucoup pensent qu’un moteur convertit toute l’énergie électrique en mouvement. En réalité, une partie part en chaleur (effet Joule dans les bobines, frottements). Un bon moteur industriel a un rendement d’environ 90 %, un petit moteur de jouet parfois moins de 50 %.
À quoi ça sert ?
Les moteurs électriques consomment près de la moitié de l’électricité mondiale : pompes, ventilation, ascenseurs, robots, trains, voitures. Le même appareil peut aussi fonctionner à l’envers : entraîné en rotation, il produit de l’électricité, comme une dynamo.
Questions fréquentes
Quelle énergie un moteur électrique produit-il ?
De l’énergie mécanique de rotation, à partir d’énergie électrique.
Quelle différence entre stator et rotor ?
Le stator est la partie fixe, le rotor la partie qui tourne.
C’est quoi le couple d’un moteur ?
L’effort de rotation qu’il fournit, en newtons-mètres (N·m).
Un moteur peut-il produire de l’électricité ?
Oui, s’il est entraîné en rotation, il fonctionne en génératrice.
Pour aller plus loin
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