Chapitre 8 CORRECTION 3 eme TD l`alternateur et les

’
Une centrale hydraulique convertit environ 80 % de l'énergie qu'elle reçoit en énergie
électrique ; une centrale éolienne en convertit environ 60 %.
a/ Le pourcentage de l'énergie non convertie dans une centrale hydraulique est de 20%.
L’énergie est perdue en général sous forme de chaleur.
b/ Le pourcentage de l'énergie non convertie dans une centrale éolienne est de 40%.
L’énergie est perdue en générale sous forme mécanique
c/
Energie électrique 80%
!
"!
On a construit une petite
centrale électrique sur la
côte de l'île d'Islay
(Ecosse) en bord de mer.
L'air à l'intérieur de la
conduite (en jaune sur la
figure ci-dessus) se
déplace sous l'effet du
changement de niveau de
l'eau, en faisant tourner la
turbine de la centrale.
Energie mécanique 100%
Eau en mouvement
a/ Quand le niveau de l'eau monte, l’air avance vers la
turbine. Quand le niveau de l’eau descend l’air s’éloigne de la
turbine.
b/ Non la turbine va tourner dans le sens horaire lorsque l’air
avance et dans le sens anti-horaire lorsque l’air recule.
c/ Cette centrale ressemble à une centrale éolienne.
d/ Si on s’approche de la conduite on ressent l’air qui souffle
lorsque l’eau monte ou l’aspiration lorsque l’air descend.
e/ Non toute l'énergie mécanique de l'air n’est pas convertie
en énergie électrique car il y a des pertes
f/
Energie électrique
Réseau électrique
Centrale hydraulique
Energie perdue 20%
Pertes
Energie mécanique 100%
Air en mouvement
Energie électrique 60%
Réseau électrique
Centrale éolienne
Energie perdue 40%
Pertes
Energie mécanique
Air en mouvement
’
mécanique
électrique
Réseau électrique
Energie perdue
La rotation du rotor d'un alternateur d'automobile est assurée par le moteur. Après le
démarrage, l'alternateur recharge la batterie qui est le générateur électrique de la voiture
lorsqu'elle ne roule pas. Compléter le diagramme.
Roue en mouvement
Centrale hydraulique
Batterie
Pertes
g/ La source d’énergie est la marée. Elle est renouvelable car
les marées ont un mouvement perpétuel du au mouvement de
la lune autour de la terre.
#
!
Le schéma ci-contre est celui de la centrale
géothermique de Bouillante (Guadeloupe).
L'eau d'infiltration (flèches bleues) est
chauffée (en rouge) par les roches volcaniques à grande profondeur puis elle se
vaporise en remontant vers la surface où elle
fait tourner la turbine d'un alternateur. La
vapeur s'échappe dans l'atmosphère.
a/ L’alternateur entraîné par la turbine
produit l'énergie électrique.
b/ L'eau lorsqu’elle atteint la turbine est sous
forme de vapeur
c/ La vapeur fournit de l’énergie mécanique à
la turbine pour la faire tourner.
d/ Cette centrale est une centrale thermique
car c’est de la vapeur qui fait tourner la
turbine.
e/ La centrale reçoit de l’énergie mécanique
qui provient de la vapeur faisait tourner la
turbine. Cette énergie est renouvelable.
#
"
La figure ci-dessus montre le dispositif permettant de mesurer la vitesse
de rotation d'une roue de motocyclette. Un disque dentelé, aimanté et
solidaire de la roue, tourne devant une bobine, créant une tension variable
aux bornes de la bobine. La tension change de signe à chaque fois qu'une
dent passe devant la bobine. Un système électronique enregistre le
nombre de fois que la tension change de signe pendant une seconde, puis
calcule et affiche la valeur de la vitesse.
a/ La tension change de signe car la roue est aimantée. L’aimant
s’approche donc ou s’éloigne suivant qu’il y a une dent ou un creux en
face de la bobine.
b/ Il y a 12 dents sur le disque du schéma. La tension prend donc le
même signe 12 fois lorsque la roue fait un tour.
c/ 1 tour représente 12 changements de signe
donc 240 changements représentent 20 tours.
La roue fait donc 20 tours en 1 seconde.
d/ Quelle est la vitesse du véhicule, exprimée en m/s puis en km/h
sachant qu'il parcourt 0,8 m par tour de roue ?
Nombre de tour (tr)
1
20
Distance (m)
0,8
20 tours correspondent à 16m
vitesse 16 m/s = 16×3600 m/h=57 600m/h=57,6 km/h