Introduction
Lorsqu'on entend "énergie d'un barrage", l'image qui est souvent évoquée est simplement celle d'eau qui passe dans des turbines, mais la réalité est bien évidemment beaucoup plus complexe: quatre différents types d'énergies différentes peuvent être constatées aux différents stages de l'exploitation d'énergie dans un barrage hydroélectrique. Il est donc effectivement intéressant d'étudier les étapes qui mènent d'une énergie stockée dans l'eau, c'est-à-dire potentielle, à une énergie qui allume nos ampoules et fait marcher nos fours, une énergie donc électrique. Cette évolution sous-entend une multitude de phénomènes physiques potentiellement observables, et comprendre le pourquoi du comment sera donc quelque chose de nécessaire dans l'exposé du fonctionnement d'un barrage.

Effectivement, dans le TPE nous observerons qu'à quatre moments distincts dans l'exploitation d'énergie d'un barrage hydroélectrique, correspondent quatre types différents d'énergie : l'énergie potentielle, l'énergie cinétique, l'énergie mécanique et enfin l'énergie électrique. Bien entendu, nos remarques ne peuvent être appliquées pour des anciens barrages, comme ceux de l'Antiquité, qui n'utilisaient pas des systèmes aussi complexes que ceux décrits ici. Aujourd'hui, les barrages sont construits en fonction de la forme et de la nature du relief, ce qui a conduit à l'élaboration de différents types de constructions (cf. généralités sur les barrages), mais le principe de production d'électricité reste globalement identique, même s'il existe des usines hydroélectriques au fonctionnement un peu atypique que l'on trouve dans certains types de barrages bien particuliers, par exemple les usines marémotrices, dont nous ne traiterons pas ici de la spécificité.

Problématique : Par quelles transformations energetiques peut-on produire de l'electricite utilisable dans nos foyers a partir de la masse d'eau contenue dans un barrage ?

Les barrages
Principaux types