Activité expérimentale : Quel est le rôle de chaque dipôle dans un circuit électrique ?

I. Quel est le rôle d’une pile et d’une lampe dans un circuit ?

A) Présentation de la pile :

Les piles, les batteries et les accumulateurs (appelés à tord « pile rechargeable ») sont des petits générateurs transportables qui transforment l’énergie chimique de leurs constituants en énergie électrique. L’utilisation des piles ne présente pas de danger. Mais elles contiennent de nombreux produits toxiques (en particulier des métaux) qui ne doivent pas être directement rejetés dans l’environnement. C’est pourquoi les piles et les accumulateurs doivent subir un traitement différent des autres déchets. La collecte des piles usagées est donc importante pour diminuer la quantité de déchets rejetés dans la nature et de limiter des risques de pollution. Leur recyclage permet de récupérer les métaux qui les composent pour les réutiliser. On préserve ainsi les ressources naturelles de ces métaux. Chaque année, environ 800 millions de piles et de petits accumulateurs sont vendus en France. La collecte des piles et accumulateurs usagés est obligatoire depuis 2001 mais 70% finissent encore dans la nature. Vocabulaire : On appelle énergie la capacité qu’à un objet à produire une action ou un effet. Il existe différentes formes d’énergie comme l’énergie électrique, chimique, thermique, lumineuse ou l’énergie mécanique (appelée aussi énergie de mouvement).

Questions :

1) Pourquoi est-il interdit de jeter une pile dans la nature ?

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2) Quels sont les avantages du recyclage des piles et accumulateurs ?

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3) Quelle forme d’énergie est utilisée par la pile pour créer du courant électrique ?

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4) Quelle forme d’énergie la pile transfert-elle ?

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5) Quel est le rôle de la pile ?

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Nom : …………………………………………. Prénom : ………………….……………………..Classe :……………………………..

B) Activité expérimentale

Matériels : pile, lampe, interrupteur, fils de connections.

Protocole :

- On réalise le montage suivant :

Observations :

1. Indiquez si le circuit est ouvert ou fermé quand la lampe brille ?

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Interprétation :

2. Quelle forme d’énergie la pile transfère-t-elle à la lampe ?

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3. Lorsque la lampe brille, sous quelle(s) forme(s) d’énergie la lampe a converti l’énergie venant la pile ?

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4. Est-ce que le circuit doit être ouvert ou fermé pour qu’il y ait transfert d’énergie ? Aidez vous de l’expérience.

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Conclusion :

5. Quelle est le rôle de la lampe dans un circuit électrique ?

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II. Quel est le rôle d’une photopile et d’un moteur dans un circuit ?

A) Présentation de la photopile :

L’histoire de la photopile a commencé par les travaux d’un français, Antoine César Becquerel en 1839. En effet il a constaté que certains matériaux pouvaient fournir de l’énergie électrique lorsqu’ils étaient exposés à la lumière. De grands scientifiques dont Albert Einstein, se sont intéressés à son travail. C’est en 1954 que le premier panneau solaire a été construit mais ce panneau coûtait trop cher à fabriquer et il convertissait une trop petite quantité d’énergie lumineuse en énergie électrique.

Ceux sont les satellites qui ont réellement fait avancer les photopiles dans les années 1960 lors de la course à l’espace. Les satellites ont besoin d’une source d’énergie fiable. L’énergie solaire est parfaite car c’est une source d’énergie constante pour les satellites en orbite.

Plus tard, lors de la crise pétrolière de 1973 les scientifiques ont compris que le pétrole allait manquer dans l’avenir et qu’il allait falloir développer les photopiles. En effet, l’énergie lumineuse du soleil est inépuisable. C’est à partir de cette époque que les panneaux solaires, véritables photopiles, ont été développés à grande échelle. Le prix de fabrication des matériaux a beaucoup baissé. Les panneaux que l’on peut trouver sur les maisons convertissent une quantité satisfaisante d’énergie lumineuse en énergie électrique. De plus, même s’ils engendrent une petite pollution pour être fabriqués, une fois en fonctionnement ils ne polluent plus l’environnement.

1. Quel scientifique est à l’origine de l’invention de la photopile ?

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2. Pourquoi les panneaux solaires n’étaient pas appréciés en 1954 ?

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3. Quels sont les avantages des photopiles ?

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4. Quelle forme d’énergie utilise une photopile ?

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5. En quelle forme d’énergie est convertie l’énergie reçue par la photopile ?

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B) Activité expérimentale

Matériel : photopile, moteur, fils de connections,

source lumineuse

Protocole :

-On relie la photopile au moteur

-On éclaire la photopile avec la source lumineuse.

Observation :

1. Quel est le générateur de ce circuit ?

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2. Que se passe-t-il lorsque la photopile est éclairée par la source lumineuse ?

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Interprétation :

3. Précisez la forme d’énergie reçue par la photopile.

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4. Précisez sous quelle forme d’énergie la photopile convertie l’énergie qu’elle reçoit.

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5. Précisez la forme d’énergie reçue par le moteur.

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6. Précisez sous quelle forme d’énergie le moteur convertie l’énergie qu’il reçoit.

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Conclusion :

7. Quel est le rôle de la photopile dans un circuit électrique ?

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8. Quel est le rôle du moteur dans un circuit électrique ?

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