CHAPITRE 1 : Production de l’énergie électrique

CHAPITRE 1 : Production de l’énergie électrique 1/ Comment fabriquer du courant électrique ?

A/ Un peu d’histoire.

1799 : Alessandro Volta invente la pile. Problème de capacités, de ruissellement d’acides.

Elle permet de protéger les matériaux corrodables, de faire des électrolyses et inspire la fabrication du moteur à courant continu (pour remplacer la machine à vapeur).

1810 : Hans Christian Oersted remarque qu'une aiguille aimantée placée à côté d'un fil traversé par un courant est déviée : C’est l’interaction électricité/ magnétisme

1820 : Michael Faraday montre qu'un courant circule dans une bobine lorsque l’on bouge un aimant à proximité.

B/ Expérience de Faraday

A retenir :









Il y a deux possibilités de mouvements pour l’aimant :

 ROTATION

 VA et VIENT

On a choisi la ROTATION pour des raisons techniques. L’assemblage :

Un alternateur produit une tension

alternative

+

-

variable

2/ La dynamo, une mini-centrale électrique (activité)

1/ Description de la génératrice de bicyclette.

2/ Fonctionnement de la dynamo.

Le galet, qui frotte sur le pneu de la bicyclette, fait tourner l’axe et la pièce métallique.

Cette pièce métallique tourne à l’intérieur d’une bobine de cuivre fixe.

Une tension variable et alternative de 6V apparaît aux bornes de la bobine et permet

d’allumer les lampes d’une bicyclette.

Questions

1/ Lorsque l’on fait tourner le galet contre la roue, on crée de l’énergie : quel est ce type d’énergie?

C’est de l’énergie électrique

2/ Approche un objet en fer à côte de la dynamo. Qu’observe-t-on ? L’objet est attiré.

3/ Que peut-on déduire par rapport à la nature de la pièce métallique ? Cette pièce est un aimant.

4/ Pourquoi peut-on dire que la dynamo est un alternateur ?

La dynamo est constituée d’un aimant qui tourne à l’intérieur d’une bobine de cuivre fixe.

5/ En une phrase, explique le fonctionnement de l’alternateur de vélo.

Le galet entraîne l’aimant grâce à l’axe et cet aimant tourne ensuite à l’intérieur d’une bobine qui engendre la production d’électricité.

6/ Complète les pointillés du schéma.

7/ Quel type d’énergie fournit un alternateur ?Il fournit de l’énergie électrique 8/ Donne deux adjectifs qualifiant la tension produite par la dynamo.

Elle est variable, alternative, faible…

9/ Complète le diagramme de conversion énergétique de cette dynamo.

3/ Production d’électricité dans les centrales électriques.

A/ Différents types de centrales électriques

1/ Quelles sont les quatre types principaux de centrales électriques ?

 les centrales thermiques classiques ;

 les centrales thermiques nucléaires ;

 les centrales hydrauliques ;

 les centrales éoliennes.

2/ Pour chaque type de centrale, indique la source d’énergie utilisée.

 Charbon (jusqu’en 2230) / gaz naturel (jusqu’en 2070) / pétrole (jusqu’en 2050) :

 Uranium

 Eau

 Vent

3/ Toutes ces centrales possèdent deux éléments en commun, quels sont-ils et lequel convertit l’énergie reçue en énergie électrique ?

 La turbine (une grosse roue munie de pales ou d’aubes qui se met en rotation).

 L’alternateur (qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique).

4/ Connais-tu d’autres manière de produire de l’électricité?

Biomasse, géothermie, solaire, hydrolienne.

5/ Classe les différentes sources d’énergie dans le tableau

Source non-renouvelable ou fossile Source renouvelable

Une énergie non renouvelable est une énergie qui s'épuise à

l'échelle humaine. Une énergie renouvelable est une énergie inépuisable à l’échelle humaine

Pétrole charbon

gaz Uranium

Hydraulique (eau)

Eolienne (vent) (terrestre ou offshore) Solaire (soleil)

Hydrolienne (marée) Biomasse (déchets) Géothermie (chaleur terrestre)

B/ Point commun à toutes les centrales électriques

Le point commun à toutes ces centrales est la

présence d’un alternateur

turbine