Technologie - Niveau 4ème - Collège les Eucalyptus

Sources et conversion d’énergieA

ctiv

ité N

°3 ACTIVITÉ N°3Sources et conversion d’énergie

Énergie HydrauliqueNiv.2

La nature de l’énergie nécessaire au fonctionnement d’un objet

technique (énergie thermique, mécanique, électrique, hydrau-lique…) peut être obtenue à partir de la transformation d’énergies de différentes natures provenant de ressources naturelles : vent, soleil, eau, pétrole, gaz…

Comment produire de l’électricité avec l’eau ?

En vous aidant du site du collège ou de http://jeunes.edf.com rubrique «Comment fonctionne une centrale hydraulique ?» complétez le schéma avec les mots de la liste:.

CentraleHydroélectrique

1-Transformateur

2-Centrale électrique

3-Turbine

4-Lac de retenue

5-Canal de fuite

6-Alternateur

7-Vannes

8-Lignes Haute Tension

9-Conduites forcées

C.I.03

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Sources et conversion d’énergie

Représentation d’une chaîne d’énergie :

Pour produire de l’énergie, la centrale hydroélectrique a besoin d’énergie. Pour être en action,l’énergie circule dans des éléments qui lui sont adaptés, elle est stockée, distribuée ettrans-formée.

La circulation d’énergie au sein d’un ouvrage s’appelle : une chaîne d’énergie.

Une chaîne d’énergie est formée d’éléments ayant différentes fonctions techniques :· apporter au système l’énergie nécessaire : Alimenter et Stocker ;· répartir, réguler, commander l’énergie : Distribuer ;· transformer l’énergie pour produire celle nécessaire (mécanique, électrique etc...) : Convertir ;· La transporter ou la déplacer d’un lieu à un autre pour obtenir l’effet attendu :Transmettre.

Où est stockée l’énergie initiale (de départ) pour faire fonctionner une centrale hydroélec-trique ? ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Classer les éléments de la liste précédente qui permettent de distribuer et de transformer l’énergie:

Distribuer Transformer...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

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Activité N

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Sources et conversion d’énergie

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Act

ivité

N°3 Représentation d’une chaîne d’énergie

Coller les vignettes des éléments concernés permettant de faire circuler l’énergie pour produire de l’électricité. Indiquer si l’élément permet de stocker, distribuer (transmettre) ou transformer (convertir ou réguler) l’énergie. Indiquer le type d’énergie utilisée :

Élément

concerné..............................

Permet de ...

..............................l’énergie

..............................

Vignette

....................................

....................................l’énergie

....................................

....................................

....................................l’énergie

....................................

....................................

....................................l’énergie

....................................

....................................

....................................l’énergie

....................................

....................................

....................................l’énergie

....................................

....................................

....................................l’énergie

....................................

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Sources et conversion d’énergieA

ctivité N°3

Dans un barrage, on exploite l’énergie «cinétique» de l’eau. Celle-ci dépend de 2 paramètres.• Sa vitesse: le débit d’eau• Sa pression: La force de l’eauObservez la video ressources sur le site de Techno et décrivez l’expérimentation: ......................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................Concluez:

Plus la hauteur d’eau ........................... plus la pression .............................................. Ce n’est donc pas taille du lac de retenu qui est important mais la ......................... du barage.

Les lâchés d’eau des centrales hydroélectrique sont impressionnants car la force de l’eau peut atteindre plusieurs tonnes. Ces déversements sont automatiques sur certains barrages pour éviter que l’eau ne détruise celui-ci.

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Sources et conversion d’énergie

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Act

ivité

N°3

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Expérimentation n°1

Le débit (la vitesse) de l’eau a-t-il une incidence sur la production d’électricité ?

Hypothèse: (ce que je suppose à partir de mes connaissances ): Complète la phrase:Je sais qu’une centrale hydroélectrique utilise l’énergie cinétique de l’eau. Je suppose que plus l’eau arrive vite dans la turbine: ............................................................................................................. .................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................

Expérience: Reproduisez le montage illustré...

Placez la turbine sous le robinet, et réalisez 5 mesures de tension et de courant correspondant à 5 positions différentes du robinet

Position. Robinet 1 2 3 4 5

U

I

P=U x I

Concluez: ................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................

Quelques notions d’électricité:La puissance est la quantité d’énergie par unité de temps fournie par un système à un autre.La puissance s’exprime en Watt.

Sa formule est : P = U x I U étant la tension exprimée en Volt

I étant l’intensité exprimée en Ampère.

Puissance

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ctivité N°3

Expérimentation n°2

La hauteur de chute a-t-il une incidence sur la production d’électricité ?

Hypothèse: (ce que je suppose à partir de mes connaissances ): Complète la phrase:Je sais qu’une centrale hydroélectrique utilise l’énergie cinétique de l’eau. Je suppose que plus haut l’eau chute dans la turbine: ............................................................................................................ .................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................Expérience: Reproduisez le montage illustré...

Placez la turbine sous le robinet, et réalisez 3 mesures de tension et de courant correspondant à 3 positions différentes de la turbine ( le débit lui, doit rester constant.)

Position. Robinet 1 2 3

U

I

P=U x I

Concluez: ................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................

Puissance

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Act

ivité

N°3

Recherche video: « C’est pas sorcier »:

Combien existe-t-il de centrales hydroélectriques en France ? .....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Quel pourcentage de production électrique représente-t-elles en France ? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Où sont-elles située géographiquement ? Pourquoi ? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Quelles sont les différentes familles de barrages ? ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Quels sont les matériaux de construction généralement utilisé pour la construction d’un barrage ?. ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Pourquoi vide-t-on les barrages environ tout les 10 ans ? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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