Guide Francophone sur l'Électricité

Ce guide vous est offert par un étudiant en Sciences Physiques et joueur expérimenté.

I - Rappels

Une puissance électrique, s’exprimant en Watts (de symbole W), est une grandeur physique propre à l’électricité, mais aussi aux forces (en mécanique). Elle traduit une notion d’énergie instantanée, comme nous allons le voir plus bas.

1 kW = 1 000 W (W = Watts)
1 W = 1 V.A (V = Volts et A = Ampères)

En effet, un Watt est l’équivalent d’un volt-ampère. C’est-à-dire qu’un courant électrique d’un ampère traversant un conducteur soumis à une tension d’un volt à ses bornes produit une puissance électrique d’un Watt (en supposant les pertes en ligne nulles).

La tension est la mesure que l’on effectue entre deux bornes dont le potentiel électrique diffère. On peut voir le potentiel électrique comme étant le nombre de charges électriques (électrons) dans un matériau, même si cette approximation n’est pas physiquement exacte.

Le courant se mesure non pas entre deux bornes mais à une seule borne, lorsqu’il traverse un conducteur. Il s’agit d’une quantité d’électricité (ou d’électrons) parcourant ce point (appelé nœud) à chaque unité de temps (ici, la seconde). De façon plus formelle, la charge électrique q s’exprime en Coulombs, et le temps t en secondes :

I = q/t
1 A = 1 C/s

Donc un ampère est en réalité un Coulomb par seconde. On utilise le courant et la tension pour définir la puissance électrique, puis l’énergie électrique, qui est en fait une puissance multipliée par un temps. L’énergie électrique s’exprime, dans le Système International, en Joules, mais peut aussi être exprimée en Watts-secondes ou en Watts-heures. Sachant que :

1 Ws = 1 J
1 Wh = 3 600 Ws = 3 600 J
1 kWh = 3 600 000 Ws = 3 600 000 J

L’énergie électrique est parfois exprimée en Ah (Ampère-heure), ce qui mathématiquement n’est pas correct. En effet, il serait plus judicieux de la fournir en VAh (Volt-Ampère-heure) puisqu’il s’agit d’une tension multipliée par un courant et par un temps. Cependant, comme la tension est généralement normalisée (5 V ou 230 V), il n’y a pas spécialement de confusion.

1 Ah x 230 V = 230 VAh = 230 Wh = 0,23 kWh

Si nous faisons l’hypothèse que la tension d’une batterie est constante tout au long de son utilisation (ce qui est globalement faux sur la fin de sa vie), nous obtenons l’équivalence entre un Ampère-heure et 0,23 kilowatt-heure.

II - Généralités

Dans le jeu Satisfactory, les notions sont simplifiées. On ne parle jamais de courant ou de tension, mais uniquement de puissance et d’énergie. De plus, les quantités se voulant particulièrement grandes, on utilise volontiers le mégawatt, égal à un million de watts.

Vous pouvez aisément voir la consommation électrique de chaque machine sur la page du menu de construction, ou dans son interface graphique (GUI). Aussi, vous disposez d’informations globales sur divers équipements, tels que les poteaux électriques, les pylônes, les interrupteurs, ou encore les disjoncteurs prioritaires.

Nous allons détailler point par point comment fonctionne chacun de ces équipements, et bien d’autres. Mais avant toute chose, faites vous la différence entre deux appareils branchés en série, ou en dérivation (aussi appelé parallèle) ?


Pour faire simple, les dipôles 1 et 2 sont :

• En série dans le montage du haut
  
• En parallèle dans le montage du bas

Sachant que G représente le générateur, et que 1 et 2 sont des dipôles (appareils consommant du courant électrique) quelconques. On peut s’intéresser au scénario suivant : “Le dipôle 1 ne fonctionne pas (circuit ouvert)”. Dans le montage du haut, le dipôle 2 ne sera plus alimenté. Dans le montage du bas, il continue à l’être. Donc lorsque vous utilisez des interrupteurs, ou lorsque certaines parties de votre montage sont susceptibles de dysfonctionner, il est plus pertinent d’opter pour un montage en dérivation.

Dans la vie de tous les jours, tout comme dans le jeu, un câble contient à lui seul le câble + et - ce qui permet de ne pas avoir à relier les deux bornes d’un dipôle/appareil au(x) générateur(s). Ces fameux câbles sont produits à partir de cuivre, et sont matérialisés par l’objet suivant :


Lorsque vous reliez une machine à un poteau, prise ou générateur, vous obtenez le nombre de connexions de cette machine, et vous pourrez, si ce nombre n’est pas à son maximum, poser une ligne électrique, pour relier les deux bornes.

attention cependant à ne pas brancher trop d’appareils par rapport au nombre de générateurs, et surtout à la puissance maximale théorique délivrable par vos générateurs. Autrement, vous finirez par faire sauter les fusibles. Pour les remettre en place, il suffit d’ouvrir l’interface GUI d’un poteau électrique ou d’un générateur et de remonter le levier. Si vous avez plusieurs réseaux indépendants, le jeu vous indique lorsque l’un d’eux saute, mais vous ne pourrez pas remettre les plombs d’un réseau depuis une interface qui ne lui ai pas connectée.

III - Poteaux et prises

Le premier objet électrique que vous débloquerez sera le poteau électrique (Mk 1 en l'occurrence). Ce dernier est capable de supporter 4 connexions. Au fur-et-à-mesure que vous progressez dans le jeu, des Mk supplémentaires sont débloquables :

• Mk 1 : 4 connexions
  
• Mk 2 : 7 connexions
  
• Mk 3 : 10 connexions

Il en va de même, lorsque vous les aurez débloquées dans le magasin AWESOME, des prises de courant. Ces dernières ne sont ni plus ni moins que des alternatives, moins encombrantes et moins visibles, aux poteaux. Elles existent aussi en version double, ce qui permet de connecter des machines des deux côtés d’un mur. Les deux prises d’une prise double sont comme reliées entre elles, sans pour autant utiliser une connexion parmi les 4, 7 ou 10.

IV - Interrupteurs et disjoncteurs prioritaires

Vous aurez peut-être envie ou même besoin de commuter un réseau sans pour autant avoir à détruire une ligne ou un poteau à chaque fois. C’est là que les interrupteurs interviennent. Leur utilité est démontrée. Il suffit de connecter deux lignes, chacune à une des deux bornes de l’interrupteur, pour que le courant puisse être rompu ou remis à n’importe quel instant. Seul bémol (pallié par les disjoncteurs prioritaires) : vous devez vous rendre physiquement au lieu où se trouve l’interrupteur pour le commuter manuellement.


Ce que le jeu appelle “Consum.” est l’ensemble de la puissance utilisée à l’instant T par vos machines sur le réseau. La “Production” est l’ensemble des puissances électriques délivrées par les générateurs du réseau, pour subvenir à vos besoins. En réalité, les générateurs fonctionnent, même à perte, tant que vous ne les commuttez pas manuellement. Il est préférable, à cet effet, d’utiliser des accumulateurs d’énergie électrique, appelées onduleurs dans le jeu. “Capacity” est la valeur maximale théorique que vos générateurs peuvent produire simultanément s’ils fonctionnaient de concert. Cependant, en pratique, il n’y a que les brûleurs de biomasse qui s’adaptent à la consommation, et qui influent sur la capacité plus que sur la production…

Quant à la “Max Consum.”, c'est-à-dire la consommation maximale, c’est une constante lorsque vous ne modifiez pas votre réseau. Elle correspond à la somme des consommations de vos machines, si elles fonctionnaient en même temps à leur puissance nominale.

Pour ce qui est des disjoncteurs prioritaires, ils ont deux avantages supplémentaires :

• Vous pouvez les commuter un à un depuis n’importe quel autre disjoncteur prioritaire (ce qui veut dire que si vous êtes à côté d’un poteau électrique, il vous suffit d’en poser un pour accéder à la liste des disjoncteurs et les commuter à votre guise)
  
• Ils s’adaptent aux coupures de courants causées par une surconsommation électrique du réseau/sous-réseau qu’ils gèrent.

En d’autres termes, imaginons que deux réseaux (A et B) soient connectés à un ensemble de générateurs G. Si A et B ont chacun leur disjoncteur prioritaire, en dérivation par rapport au générateur, alors la surconsommation de A ou de B entraîne la disjonction du sous-réseau correspondant (respectivement A ou B). Cependant, l’autre sous-réseau ainsi que les générateurs continuent à fonctionner correctement.

Cela n’est pas le cas si vous supprimez les disjoncteurs prioritaires, que ce soit au profit d’interrupteurs ou de simples lignes électriques. La surconsommation d’une seule machine de n’importe quel sous-réseau entraîne la disjonction de tout le réseau, générateurs compris ; ce qui demande donc de relancer la production électrique une fois le problème réglé.

Outre cet avantage, vous pouvez paramétrer des groupes de priorité (d’où le terme “prioritaire"). Il s’agit d’un ordre dans lequel les disjoncteurs seront amenés à sauter si jamais une surconsommation est détectée. En effet, nous avions simplifié le cas plus haut, mais en réalité, le fait de couper un sous-réseau va dispatcher sa demande dans les autres sous-réseaux, ce qui permet donc de pallier au manque.


Le groupe 1 correspond par exemple aux générateurs qui ne doivent en aucun cas disjoncter. Le groupe 2 disjoncte en dernier recours, lorsque tous les autres groupes ont sauté, et si la surconsommation persiste. Et ainsi de suite, il suffit de placer les générateurs (une fois nommés) dans le groupe de priorité que vous voulez. Si vous n’avez pas beaucoup de sous-réseaux, il est préférable d’utiliser un groupe par disjoncteur, et de les placer en partant du 1 et jusqu’aux groupes les plus élevés.

V - Onduleurs

Il s’agit sûrement de la partie la plus complexe du guide. En effet, il faut savoir passer d’une puissance à une énergie, sachant que le lien entre les deux est le temps d’utilisation / de production d’électricité par une machine. Un onduleur est un accumulateur d’énergie électrique (considéré sans perte par le jeu) qui peut acquérir ou délivrer une certaine puissance instantanée.

Un seul onduleur est capable de stocker 100 MWh, ce qui signifie, par exemple, qu’il peut délivrer 100 MW de puissance pendant une heure, ou 200 MW pendant une demi-heure, ou 50 MW pendant deux heures, etc. Les onduleurs fonctionnent globalement de concert sur un même réseau, ce qui signifie que le groupe est soit en mode recharge, soit en mode décharge. Lorsque la production excède la consommation (à un instant T), les onduleurs se rechargent à la puissance fournie, du moins jusqu’à au maximum 100 MW par onduleur.

Cela signifie que si vous avez une production excédentaire de 200 MW, il vous faudra deux onduleurs pour accumuler cette puissance sans pertes. Autrement, vous perdrez une partie de l’électricité qui ne peut pas être stockée. La puissance de décharge est illimitée dans le jeu. Cela signifie que si vous demandez toute l’énergie d’un onduleur sur une période très courte, il sera capable de se décharger instantanément. Dans la vraie vie, cela n’est pas réellement possible, pour notamment deux raisons :

• la résistance interne empêche le courant de circuler à l’intensité voulue sans pertes importantes par effet Joule
  
• la résistance entraîne une chute de tension proportionnelle à la longueur du câble et à sa résistance linéique
  
• le courant ne se déplace pas de façon instantanée mais à 2/3 de la vitesse de la lumière dans le vide (soit environ 200 000 km/s)

VI - Modes de production

Il existe différents types de machines capables de produire de l’électricité. Elles se déverrouillent au fur-et-à-mesure que vous franchissez les paliers. La première est sans doute la plus facile à maîtriser, de par sa simplicité d’utilisation et sa façon de fonctionner. Il s’agit du brûleur à biomasse. Ce dernier prend en entrée de la biomasse de tout type : feuilles, bois, biomasse, biocarburant solide ou liquide. Par défaut, vous aurez accès à un brûleur intégré au Hub, puis à un second avec le palier suivant. Vous aurez par la suite la possibilité d’en placer vous même à des endroits dédiés. Dans la version Alpha 8, les brûleurs ne possèdent pas d’entrée de convoyeur, ce qui signifie qu’ils doivent être rechargés à la main. Pour la version 1.0, il est prévu qu’une entrée soit ajoutée aux brûleurs, permettant leur rechargement automatisé.

Type de carburant	Débit consommé
Feuilles	120/min
Bois	18/min
Biomasse	10/min
Biocarburant solide	4/min
Biocarburant liquide	2,4/min

La deuxième source de courant électrique est sans aucun doute celle qui vous servira le plus longtemps, que ce soit comme source principale, secondaire ou d’appoint. Il s’agit des générateurs thermiques (à charbon). Ils prennent en entrée du charbon, charbon compacté ou coke de pétrole (résidu solide de raffinage). Le générateur à charbon nécessite en entrée une source d’eau, que vous pourrez lui fournir aux moyens de pompe à eau et de pipelines. Il consomme 45 m3/min, peu importe le carburant utilisé, et peut en stocker jusqu’à 50 dans son réservoir interne.

Type de carburant	Débit consommé	Energie par item	Temps de combustion
Charbon	15	300 MJ	4 s
Charbon compacté	7,14	630 MJ	8,4 s
Coke de pétrole	25	180 MJ	2,4 s

Suite à cela, vous aurez la possibilité d’utiliser les générateurs à carburant, qui consomment du carburant (orange), du biocarburant liquide (vert) ou du turbo-carburant (rouge). Le seul soucis de ces générateurs est leur rendement très faible (150 MW pour 12 mètres cubes par minute), qui normalement devrait être augmenté à la 1.0 (250 MW pour la même consommation).

Type de carburant	Débit consommé	Energie par m3	Temps de combustion
Carburant	12 m3/min	750 MJ	5 s
Biocarburant	12 m3/min	750 MJ	5 s
Turbo-carburant	4,5 m3/min	2 000 MJ	13,33 s

On atteint maintenant des technologies de pointe, à savoir : la géothermie. Cette source de puissance électrique est autonome, et ne requiert aucune entrée. Elle se place sur des points nodaux de géothermie, appelés geysers, ressemblant à cela :




Ils produisent une quantité d’énergie variable au cours du temps, ce qui a pour effet de fournir une puissance non constante au réseau. Si votre consommation excède la production minimale du générateur géothermique, il est vivement conseillé d’utiliser un ou plusieurs onduleurs, en fonction de la quantité d’énergie nécessitant d’être stockée. Les pertes lors de la conversion sont ignorées par le jeu.

Pureté du geyser	Quantité sur la map	Puissance délivrée	Puissance moyenne	Onduleurs requis
Impur	3	50-150 MW	100 MW	0,5
Normal	9	100-300 MW	200 MW	1
Pure	6	200-600 MW	400 MW	2
Total	18	2 250-6 750 MW	4 500 MW	22,5

Passons aux choses sérieuses, à savoir les centrales nucléaires. Ces bâtiments imposants ont la particularité de produire en sortie des déchets nucléaires. Aussi, il vous faudra 240 m3/min d’eau pour refroidir une centrale alimentée à l’uranium, ou au plutonium.

Combustible	Consommation	Eau requise	Déchet produit	Débit
Barre de combustible à l’uranium	0,2/min	240 m3/min	Déchet d’uranium	10/min
Barre de plutonium	0,1/min	240 m3/min	Déchet de plutonium	1/min

[FIREFLY97412]

Ceci étant je viens de me construire une seconde centrale charbon de 600Mw. Ca avance !

[FIREFLY97412]

La graisse est l'âme de la mécanique mais question isolation electrique, c'est plutôt "la_m..."

[Bluestar33]

De rien, merci à toi pour ton commentaire ! Par contre j'ai pas compris la dernière phrase...

[FIREFLY97412]

Merci Bluestar33. Bonne idée d'avoir regroupé tous les items concernant l'electricité, y compris la géothermie que je n'ai pas encore découvert pour ma part.
La graisse est ton amie (enfin, avec l'electricité ...)

[Bluestar33]

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