Manuel d`utilisation de la maquette ONDULEUR ALTERNATEUR
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1. CRDP Limousin Manuel d utilisation de la maquette ONDULEUR ALTERNATEUR Enseignement au coll ge Article Code Onduleur alternateur 14739 Document non contractuel L nergie solaire L nergie solaire est l nergie que dispense le soleil dans son rayonnement direct ou diffus Sur Terre l nergie solaire est l origine du cycle de l eau et du vent Le r gne v g tal dont d pend le r gne animal l utilise galement en la transformant en nergie chimique via la photosynth se Gr ce divers proc d s elle peut tre transform e en une autre forme d nergie utile pour l activit humaine notamment en chaleur en lectricit ou en biomasse Par extension l expression nergie solaire est souvent employ e pour d signer l lectricit ou l nergie thermique obtenue partir de cette derni re Les techniques pour capter directement une partie de cette nergie sont disponibles et sont constamment am lior es On peut distinguer le solaire passif le solaire photovolta que et le solaire thermique La maquette pr sent e dans ce document fonctionne sur le principe du solaire photovolta que La maquette pr sent e dans ce document fonctionne sur le principe du solaire photovolta que Principe du solaire photovolta que L effet photovolta que a t d couvert par Antoine Becquerel en 1839 L effet photovolta que est obtenu par absorption des photons dans un mat2. riau semi conducteur qui g n re alors une tension lectrique L nergie solaire photovolta que d signe l lectricit produite par transformation d une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovolta que Les cellules photovolta ques produisent du courant continu Ensuite suivant l utilisation plusieurs cellules sont reli es entre elles sur un module solaire photovolta que et plusieurs modules sont regroup s dans une centrale solaire photovolta que On voit donc qu avec un m me proc d on peut faire fonctionner de simples appareils tels que calculatrices montres radios recharger les batteries d autres machines lectriques alimenter un r seau domestique ou dans les cas les plus extr mes produire du courant pour la haute tension Les cellules ne peuvent stocker l nergie mais le rayonnement solaire l air libre tant toujours pr sent cette fonction est quasiment obsol te et il n est pas incongrue de pr senter des cellules comme des piles La rapidit de charge ou la tension obtenue d pendra uniquement de la qualit de l ensoleillement Ces derni res ann es les cellules photovolta ques ont connu des progr s remarquables et ce dans trois domaines le prix du watt produit qui va passer sous la barre des 1 le rendement nergie solaire re ue par nergie lectrique produite qui s loigne grand pas des 5 des cellules en silicium des d buts la maniabilit et l installation il exi
3. un voltm tre connect sur le bornier correspondant 3 4 2 Production d un courant alternatif partir d un alternateur simplifi Cr ation d une force lectromotrice induite par l action d un aimant en rotation devant une bobine L allumage des diodes confirme qu il y a eu production d lectricit au passage du p le de l aimant devant la bobine On peut mesurer la tension de sortie de l alternateur gr ce un voltm tre ou un oscilloscope connect sur le bornier correspondant Cha ne de transformation d nergies mises en action dans cette maquette Panneau solaire Moteur lectrique Alternateur Transformation de l nergie Transformation de l nergie Transformation de l nergie solaire en nergie lectrique lectrique en nergie m canique en nergie production d un courant m canique permet lectrique production d un continu pour alimenter le l entra nement de l alternateur courant alternatif moteur lectrique L clairement d une lampe de type halog ne suffit faire fonctionner l alternateur en charge sur deux DEL mont es en inverse La production d un courant alternatif de fr quence 50 hertz s obtient en dosant judicieusement la quantit de lumi re sur le panneau solaire L oscilloscope et le voltm tre peuvent tre utilis s pour les mesures du signal attention la plage de fr quences accept e par certains multim tres La sortie tension conti
4. nue sur le capteur est prot g e par un fusible ce qui n autorise que l usage d un appareil de mesure sur cette sortie 414
5. ste d sormais des modules pliables enroulables et derni rement une peinture a t mise au point Capteur solaire photovolta que 2 4 Descriptif et pr sentation de la maquette Cellule photovolta que BE Diodes DEL Onduleur alternateur Sortie panneau solaire Bobine Suggestions pour la classe La maquette pourra principalement tre utilis e en classe de quatri me Gr ce aux diodes et basse fr quence les alternances du courant alternatif sont visualis es La production d lectricit l aide de la bobine et de l aimant est confirm e Le courant peut tre analys au voltm tre ou oscilloscope et les variations de p riodes sont perceptibles l cran Elle peut galement tre utilis e en classe de cinqui me pour observer la cha ne de transformation d nergies mises en jeu elle offre effectivement un beau mod le de transformation des nergies solaire m canique lectrique et lumineuse Utilisation de la maquette 1 Production d un courant continu partir d un capteur solaire photovolta que Cette maquette est auto aliment e par son capteur solaire et la quantit d nergie lectrique restitu e est d pendante de la quantit d nergie lumineuse re ue A basse fr quence les diodes permettent de visualiser les alternances positives et n gatives du courant alternatif On peut mesurer la tension de sortie du panneau solaire gr ce
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