En Énergie et Environnement nous devions faire un projet sur le stade de France. Je me suis occupé des notions d’éclairage et d’harmoniques.

Comment fonctionne l’éclairage et l’harmonique ?

Les Harmoniques

Un harmonique est un élément constitutif d’un phénomène périodique ou vibratoire. Une fonction harmonique ou une série harmonique caractérise en mathématiques certaines fonctions ayant des propriétés de régularité et satisfaisant certaines équations aux dérivées partielles. Les courants harmoniques sont des courants électriques qui apparaissent dans les réseaux électriques.D’une façon générale, toute fonction périodique de fréquence F0 (fréquence fondamentale) peut être décomposée en somme de signaux sinusoïdaux (les harmoniques) dont les fréquences sont les multiples entiers de F0 (2F0 3F0 … nF0) et dont les amplitudes et les phases respectives résultent de la décomposition en série de Fourier. 

Ce graphique nous montre ce que produit la polution des harmoniques, sur la courbe sinusoïdale

L’Éclairage

Une émission de lumière peut être produite par incandescence ou par luminescence. Incandescence : l’énergie nécessaire à la production de lumière est apportée par agitation thermique. Par exemple, le soleil est une source naturelle de lumière par incandescence : la température de sa surface est entretenue par les réactions nucléaires internes. 

Cette vidéo nous montre la fabrication des lampes à incandescence.

Luminescence : correspond à tous les processus d’émission de lumière autres que l’incandescence. La luminescence se produit toujours en deux phases. Dans un premier temps, le cortège électronique des atomes du corps qui émettra la lumière est excité, dans un deuxième temps, sa désexcitation produit l’émission lumineuse. Selon la durée de persistance de la lumière on distingue: La fluorescence : de brève durée, de l’ordre de 10–8 secondes. Elle s’observe dans tous les états physiques et elle dépend peu de la température. 

La phosphorescence : de durée plus longue, de quelques fractions de seconde à plusieurs jours. Elle s’observe surtout dans les solides où elle est généralement due à la présence de défauts, à l’échelle atomique.

 Harmonique

Principaux générateurs d’harmoniques: ce sont les démarreurs électroniques, les variateurs de vitesse et convertisseurs de fréquence, onduleurs, alimentations à découpage, lampes à décharge, ordinateurs, téléviseurs, etc …

Effets instantanés : ils créent des perturbations dans le fonctionnement des appareils de protection et de commutation.

 Effets à moyen et long terme:ils engendrent l’échauffement des matériels électriques, etc.