Tessera Sciences
Nikola Tesla dans son laboratoire, des arcs électriques violets jaillissant d’une bobine.
Les savants · L’atelier · 6 étapes

Tesla et le courant alternatif.

Pourquoi ta prise donne-t-elle un courant qui change de sens 50 fois par seconde ? Parce qu’un inventeur visionnaire a gagné une guerre contre Edison. Refais ses raisonnements.

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Étape 1 · 1856–1943

Un visionnaire.

Il imagine ses machines entièrement dans sa tête avant de les construire.

1Parcours sa vie

Sa vie

Étape 2 · New York

Les instruments de Tesla.

Des bobines, des champs invisibles et des étincelles.

2Essaie les trois instruments

Clique sur les instruments de la table. Chacun se manipule.

L’établi
Étape 3 · 1882

Pourquoi la lumière faiblit au loin.

Le courant continu d’Edison marche, mais seulement près de la centrale.

3Vérifie ton hypothèse

Le système d’Edison

En 1882, Edison éclaire un quartier de New York en courant continu, à 110 volts. Mais ses centrales ne peuvent alimenter que les maisons situées à environ un kilomètre et demi : au-delà, la lumière faiblit. Il faudrait une centrale par quartier.

La « guerre des courants »

Tesla et Westinghouse défendent le courant alternatif, qui change de sens 50 ou 60 fois par seconde. Edison mène une campagne féroce pour le dire dangereux. Qui a raison ? Tout dépend de ce qui se passe dans les fils.

Je fais une hypothèse

Pourquoi le courant s’affaiblit-il avec la distance ?

Étape 4 · 1886–1896

Transporter loin.

Le secret tient dans une formule : la perte vaut R × I².

4Vérifie ton hypothèse
La centrale hydroélectrique des chutes du Niagara en 1896.

Je teste

Transporter l’électricité

Une ville a besoin de 100 kilowatts. La puissance, c’est la tension multipliée par l’intensité : P = U × I. Choisis la tension de la ligne et la distance.

Intensité
Énergie perdue

Étape 5 · 1882–1888

Un moteur sans contact.

Comment faire tourner un moteur avec un courant qui ne fait qu’aller et venir ?

5Observe le champ
Un moteur électrique à courant alternatif de la fin du XIXᵉ siècle.

J’observe

Le champ qui tourne

L’idée de Budapest : trois bobines placées en triangle, alimentées par trois courants alternatifs décalés. Chacune crée un champ magnétique qui grandit et diminue. Regarde leur somme.

Vérifie avec l’œuf de Colomb de l’établi (étape 2) : tu peux le manipuler toi-même.

Étape 6 · 1893 et après

Le monde en alternatif.

La guerre des courants est gagnée à Chicago et à Niagara.

6Parcours la frise
L’Exposition universelle de Chicago illuminée la nuit en 1893.

L’héritage

Bilan

Ce que tu as retrouvé.

1

Les fils chauffent

La perte en ligne vaut R × I² : il faut une petite intensité.

2

Haute tension, faible perte

Le transformateur, possible seulement en alternatif.

3

Le champ tournant

Trois courants décalés font tourner un moteur sans contact.

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