Activité n° 13 : Production d`énergie dans une centrale thermique

Activité n° 13 : Production d’énergie dans une centrale thermique
Il existe différents types de centrales thermique, qui reposent toutes sur le même principe :
Conversion de la chaleur dégagée par un combustible en énergie électrique
I.
Comment produire de l’électricité à l’aide d’un aimant et d’une bobine de fil électrique ?
1. Sources de champ magnétique.
1.1. Mise en évidence expérimentale de la présence d’un champ magnétique.
1.1.1.
On peut produire un champ magnétique à l’aide d’un aimant.
Expérience :
On place sur une feuille de papier de la poudre de fer. Sous cette feuille, on place un aimant droit.
Qu’observe-t-on ? la poudre de fer forme des figures (des lignes de champ) en boucle
autour de l’aimant.
Faire un dessin.
Les figures formées sont appelé « lignes de champ ».
1.1.2. On peut produire un champ magnétique à l’aide d’un fil électrique parcouru par un
courant.
Expérience :
On fait circuler un courant électrique dans un cadre constitué d’un fil électrique parcouru
par un courant électrique.
On place à proximité une aiguille aimantée (permet la détection d’un champ magnétique).
Qu’observe-t-on ?
L'aiguille aimantée s’oriente vers la bobine quand celle-ci est parcourue par un courant
2. Principe d’un alternateur.
On a montré précédemment qu’un fil électrique parcouru par un courant pouvait faire bouger un aimant.
Réciproquement on peut produire un courant électrique (une tension plus exactement) en faisant bouger
un aimant devant un fil électrique ou un fil électrique devant un aimant.
Expérience :
On déplace un aimant devant une bobine de fil.
La bobine de fil est reliée à un oscilloscope (appareil permettant de mesurer une tension)
Qu’observe-t-on ? On observe l’apparition d’une tension aux bornes de la bobine
La tension produite est-elle alternative ou continue ? La tension produite est alternative (positive quand
on déplace l’aimant dans un sens et négative quand on le déplace dans l’autre sens)
II.
Schéma d’une centrale nucléaire.
Observer le schéma de la centrale nucléaire décrite dans votre livre page 236 et répondez aux questions
suivantes :
1. Ou est stocké le combustible nucléaire ?
Il est stocké dans le réacteur
2. Qu’est-ce qui fait tourner le turbo-alternateur ?
La vapeur d’eau sous pression
3. Il y a-t-il un contact entre l’eau chauffée par le réacteur nucléaire et la vapeur d’eau faisant
tourner le turbo-alternateur ? Non, il n’y a pas de contact car ils sont dans deux circuits isolés
4. Quel type d’énergie produit le turbo-alternateur ? Il s’agit de l’énergie électrique.
III.
Les différentes sources d’énergie, transformations énergétiques, les différentes formes d’énergie.
En vous aidant du schéma de votre livre Hachette page 240, répondre aux questions suivantes :
1. Citer les sources d’énergies permettant
la production d’énergie électrique par
l’intermédiaire d’un alternateur ?
Vent, marée, eau, uranium, énergie fossile
2. Quelle est la source d’énergie non
renouvelable permettant la production
d’électricité sans dégagement de dioxyde
de carbone ?
L’uranium
3. Quelle est la source d’énergie produisant de l’électricité sans avoir recours à un alternateur ?
L’énergie solaire
4. Comment appelle-t-on l’énergie produite à partir de l’uranium ?
Energie nucléaire
5. Comment appelle-t-on l’énergie produite à partir du Soleil ?
Energie solaire
6. Comment appelle-t-on l’énergie produite à partir de l’eau ?
Energie hydraulique