Adapter une lampe à un générateur - Hachette

chapitre
Débat… pour préparer la leçon
8
Adapter une lampe
à un générateur
Peut-on brancher n’importe quelle lampe
à un générateur donné ?
B Toutes ces lampes peuvent-elles fonctionner avec
une pile de 4,5 V ?
A Que signifient les indications
inscrites sur le culot de cette lampe ?
Tiens, dans la boîte de dépannage
d'une automobile, les lampes des phares,
des feux arrière et des clignotants
sont différentes.
Pourtant, elles sont toutes marquées 12 V !
Pourquoi sont-elles alors différentes ?
Pour éclairer un monument, il faut savoir choisir les lampes qui conviennent.
Compétences
◗ Comprendre ce qu’indiquent les inscriptions sur le culot d’une lampe.
◗ Choisir une lampe en fonction du générateur.
◗ Choisir une lampe pour un usage déterminé.
108.
C Pourquoi ces lampes, qui peuvent fonctionner avec la même batterie d’accumulateurs,
sont-elles différentes ?
109.
1
Intensité et tension nominales
Adaptation d’une lampe à un générateur
2
Il existe plusieurs types de lampes. Elles ne peuvent pas être branchées aux bornes
de n’importe quel générateur. Comment choisir convenablement une lampe ?
En observant attentivement le culot d’une lampe, tu y vois inscrites une valeur
exprimée en volt (une tension) et une valeur exprimée en ampère (une intensité).
Que signifient ces inscriptions ?
Expérimente
Expérimente
• Tu disposes d’un générateur de tension 6 V et
de trois lampes de valeurs nominales : (4 V ; 40 mA),
(6 V ; 50 mA) et (12 V ; 500 mA).
-
+
• Réalise le montage ci-contre (Doc. 2) en utilisant
successivement chacune de ces lampes.
• Recopie le tableau ci-dessous, puis note tes
observations et les mesures d’intensité et de tension.
A
Lampe
Tension
(V)
Intensité
(A)
Éclat (fort,
moyen, faible)
(4 V ; 40 mA)
(6 V ; 50 mA)
Quelle lampe fonctionne correctement avec
ce générateur ?
Doc 2 Montage permettant
de tester différentes lampes.
Doc 1 La lampe et le rhéostat sont branchés en série aux bornes du générateur.
Obser ve
➜ La tension aux bornes de toutes les lampes est de 6 V.
• Agis sur le rhéostat pour obtenir aux bornes de la lampe une tension
de 4 V, égale à celle inscrite sur son culot.
V
➜ La lampe de tension nominale 12 V ne brille pas ou brille faiblement.
➜ La lampe de tension nominale 6 V éclaire correctement.
Quelle est alors l’intensité du courant qui traverse la lampe ?
➜ La lampe de tension nominale 4 V brille fortement et peut être rapidement détruite.
Compare la valeur de cette intensité à celle inscrite sur le culot.
➽ Une lampe doit être alimentée par
Interprète
Obser ve et interprète
➜ La lampe de tension nominale 6 V fonctionne dans les conditions nominales : elle est adaptée au générateur de tension 6 V (➽).
➜ Lorsque la tension aux bornes de la lampe est voisine de la tension
inscrite sur son culot, l’intensité du courant est proche de l’intensité
également inscrite sur le culot.
➜ La lampe de tension nominale 12 V, alimentée avec le générateur de
tension 6 V, est en sous-tension.
➜ Les valeurs inscrites sur le culot sont appelées intensité et tension
nominales (➽).
➽ Les valeurs nominales sont
➜ Ce sont les valeurs prévues par le constructeur pour le fonctionnement
normal de la lampe.
inscrites sur le culot de la lampe
(Doc. A, page 109).
➜ La lampe de tension nominale 4 V, alimentée avec le générateur de
tension 6 V, est en surtension et peut être rapidement détruite.
• Les indications inscrites sur le culot d’une lampe indiquent sa tension
nominale et son intensité nominale.
• Si la tension d’alimentation est supérieure à la tension nominale de
la lampe, celle-ci est en surtension (Doc. 3b).
Pour s’entraîner exercices 2 et 3
un générateur qui fournit une tension
proche de la tension nominale
de la lampe (Doc. B, page 109).
a
b
c
Conclusion
• Une lampe est adaptée à un générateur si sa tension nominale est
voisine de la tension délivrée par le générateur. La lampe brille alors
normalement (Doc. 3a).
Conclusion
110. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
6V
A
• Réalise le montage du document 1 comportant un générateur de collège,
un rhéostat et une lampe sur laquelle figure les indications (4 V ; 40 mA).
• Si la tension appliquée aux bornes d’une lampe est égale à la tension
nominale, alors l’intensité qui circule dans la lampe est égale à
l’intensité nominale.
-
V
+
(12 V ; 500 mA)
• Si la tension d’alimentation est inférieure à la tension nominale de
la lampe, celle-ci est en sous-tension (Doc. 3c).
Doc 3 Une lampe peut être adaptée
à un générateur (a), mais en surtension (b)
ou en sous-tension (c) branchée sur d’autres
générateurs.
Pour s’entraîner exercices 5 et 6
chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
111.
Rôle de l’intensité nominale
3
R E T I E N S L’ E S S E N T I E L
Chez toi, les lampes du séjour, du couloir ou de ta chambre sont différentes. Pourtant,
toutes ces lampes sont adaptées au « secteur » de 230 V. Qu’est-ce qui les différencie ?
Comment les choisir ?
Expérimente
Par le texte
Mots nouveaux
• Les indications inscrites sur le culot d’une lampe indiquent la tension
nominale et l’intensité nominale. Ces valeurs correspondent à un
fonctionnement « normal » de la lampe, prévu par le constructeur.
Adapté
Nominal
Sous-tension
Surtension
• Une lampe est adaptée à un générateur si sa tension nominale est
voisine de la tension délivrée par le générateur. L’intensité est alors
proche de l’intensité nominale. Elle brille alors normalement.
• Tu disposes d’un générateur de tension 6 V
et de deux lampes de valeurs nominales :
(6 V ; 50 mA) et (6 V ; 300 mA).
• L’indication de la tension nominale ne suffit pas dans le choix d’une
lampe. L’intensité nominale permet de choisir entre plusieurs lampes
adaptées à un générateur donné, celle qui correspond à une utilisation
bien particulière.
• Réalise le montage ci-contre (Doc. 4)
en utilisant successivement chacune
de ces lampes.
(voir le lexique, p. 220)
• Recopie le tableau ci-dessous, puis note
tes observations et les mesures d’intensité
et de tension.
Lampe
Tension
(V)
Intensité
(A)
Par l’image
Éclat (fort,
moyen,
faible)
Lampe en sous-tension
Lampe adaptée
(6 V ; 50 mA)
-
Doc 4 Montage de l’expérience.
6V
+
(6 V ; 300 mA)
-
Quelle lampe brille davantage ?
6V
+
A
6V
Obser ve
-
V
+
La lampe (6 V ; 300 mA) brille davantage que la lampe (6 V ; 50 mA).
Interprète
Parmi plusieurs lampes adaptées à un générateur, l’intensité nominale
permet de choisir celle qui brillera le plus ou qui brillera le moins (➽).
La lampe possédant l’intensité nominale la plus élevée brillera le plus.
12 V
500 mA
48
➽ Les ampoules sont différentes,
car les intensités nominales sont
différentes (Doc. C, page 109).
La lampe brille faiblement.
mA COM
Conclusion
-
• L’indication de la tension nominale ne suffit pas dans le choix d’une
lampe.
• Parmi plusieurs lampes adaptées à un même générateur, c’est l’intensité nominale de la lampe qui déterminera son choix selon l’utilisation
souhaitée. En effet, la lampe brille d’autant plus que l’intensité
nominale est grande.
Dans une habitation, toutes les lampes ont la même tension nominale : 230 V.
Toutefois, on ne choisit pas les mêmes lampes pour éclairer un séjour, une
chambre ou un couloir (Doc. 5).
112. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
Lampe en surtension
tension
nominale
Doc 5 Toutes ces lampes ont une même
tension nominale (230 V) adaptée au
« secteur » d’une habitation, mais elles
ne brilleront pas de la même façon.
Pour s’entraîner exercices 7 et 8
6V
50 mA
6V
+
intensité
nominale
4V
40 mA
La lampe brille normalement.
La lampe est rapidement détruite.
chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
113.
exercices
FA I S L E P O I N T
Ce que tu dois savoir
Ce que tu dois savoir faire
• Connaître la signification des indications inscrites
sur une lampe.
• Choisir parmi plusieurs lampes celle
qui sera adaptée au générateur.
• Adapter une lampe à une pile donnée.
Schématise le montage qui permet de mesurer l’intensité
du courant qui circule dans une lampe et la tension entre
ses bornes lorsque cette lampe est branchée aux bornes
d’un générateur.
Choisis les bonnes réponses.
Énoncés
Réponse A
Réponse B
Réponse C
Aide
la tension maximale
et l’intensité
maximale
la tension nominale
et l’intensité
nominale
la tension et
la température
de destruction
p. 110
est en surtension
est en sous-tension
grille rapidement
p. 111
2. Lorsque la tension entre ses
bornes est supérieure à sa tension
nominale, une lampe …
3. Lorsque la tension du générateur
est voisine de la tension
nominale d’une lampe, celle-ci …
Parmi les lampes proposées, quelles sont celles qui sont
adaptées à un générateur de tension 6 V ? Justifie ta réponse.
1 Schématiser un montage
Je vérifie que je sais
d’une lampe indiquent …
Intensité et tension nominales
5 Choisir une lampe adaptée
à un générateur
> voir paragraphe du cours
• Savoir quand une lampe est en sous-tension
ou en surtension.
1. Les inscriptions sur le culot
As-tu bien compris le cours ?
est en surbrillance
est inadaptée
au générateur
est adaptée
au générateur
p. 111
> réponses en fin de manuel, p. 215
6V
50 mA
1,5 V
90 mA
6V
100 mA
4V
400 mA
6 Identifier l’état d’une lampe
2 Connaître les définitions
1. Comment nomme-t-on les indications inscrites sur le
culot d’une lampe ?
2. Que signifient-elles ?
3 Comprendre les indications portées sur
une lampe
On branche la lampe photographiée ci-contre aux bornes d’un
générateur de tension 6 V.
Une lampe (6 V ; 50 mA) est branchée aux bornes d’un
générateur. Recopie le tableau ci-dessous et complète-le
avec les mots :
a. adaptée, en surtension ou en sous-tension pour caractériser l’état de la lampe ;
b. trop fort, trop faible ou correct pour en caractériser
l’éclat.
Tension du générateur
12 V
6V
3V
État de la lampe
Quelle est l’intensité du courant
qui circule dans son filament ?
Éclat de la lampe
Le rôle de l’intensité nominale
> voir paragraphe du cours
Je vérifie que je sais faire
Adaptation d’une lampe
Choisis les bonnes réponses.
Énoncés
Réponse A
-
+
1. Quel montage permet
Réponse B
Réponse C
-
+
Aide
-
+
de vérifier qu’une lampe
est adaptée au générateur ?
à un générateur
7 Connaître la signification
de l’intensité nominale
Tu disposes des trois lampes représentées ci-dessous et
d’un générateur de tension 6 V.
> voir paragraphe du cours
4 Connaître des définitions
V
A
A
p. 111
Place les étiquettes dans le bon ordre pour retrouver les
deux phrases perdues.
un courant d'intensité
A
V
son intensité nominale.
V
2. Laquelle de ces lampes brille
le plus lorsqu’elle est branchée
à un générateur de tension 6 V ?
Elle est alors traversée par
adaptée à
6 V 200 mA
6 V 300 mA
6 V 100 mA
p. 112
proche de
un générateur
quand la tension à ses
> réponses en fin de manuel, p. 215
114. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
Une lampe est
bornes est proche de
6V
50 mA
6V
100 mA
6V
300 mA
1. Les lampes sont-elles adaptées au générateur ? Pourquoi ?
2. Quelle est l’intensité du courant qui circule dans chacune
des lampes lorsqu’elles sont branchées au générateur ?
Justifie ta réponse.
3. Quelle est la lampe qui brille le plus ? Celle qui brille le
moins ? Justifie ta réponse.
8 Choisir une lampe en fonction
de son utilisation
sa tension
nominale.
Parmi les lampes proposées ci-dessous, quelle est celle
qui, branchée aux bornes d’une pile de 4,5 V, éclairera le
mieux ? Justifie ta réponse.
Lampes : (4 V ; 40 mA), (4 V ; 100 mA) et (4 V ; 400 mA).
chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
115.
exercices
Utilise tes connaissances
9 Apprends à résoudre
Cyril veut installer, sur une moto miniature, une lampe
pour simuler le phare avant et une autre lampe pour
simuler le feu arrière. Il dispose pour cela d’une pile de
4,5 V et a le choix entre trois lampes : L1 (4 V ; 40 mA),
L2 (4 V ; 100 mA) et L3 (6 V ; 300 mA).
1. Quelles sont les lampes adaptées à la pile ? Justifie
ta réponse.
2. Schématise le circuit pour que les deux lampes fonctionnent indépendamment.
3. Quel sera l’état (en surtension ou en sous-tension) de
la lampe qui n’est pas adaptée si Cyril la branche aux
bornes de la pile ?
4. Parmi les lampes adaptées à la pile, Cyril veut installer
la lampe qui brille le plus à l’avant de la moto.
Laquelle doit-il choisir ?
exercices
13 Grillée ou pas ?
10 Que la lumière soit !
On alimente une lampe (12 V ; 300 mA) avec un générateur de tension 12 V.
+12 V-
1. La lampe est-elle adaptée ? Pourquoi ?
2. Quelles sont les valeurs
des grandeurs mesurées par :
a. le voltmètre ?
b. l’ampèremètre ?
-
11 Attention à la surtension !
+
A
C
L2 (4 V)
B
L1 (6 V)
1. Pourquoi William a-t-il raison ?
2. Matthieu mesure alors la tension aux bornes de la
lampe L1. Il trouve 1,4 V. Pourquoi cette lampe brillet-elle faiblement ?
3. a. La tension aux bornes du générateur étant de 6 V,
quelle est la tension aux bornes de la lampe L2 ?
b. Cette lampe fonctionne-t-elle selon les conditions
nominales ?
1. La lampe 6 V utilisée dans le montage ci-dessus est-elle
adaptée au générateur ? Justifie ta réponse.
2. Quel est l’état (en surtension ou en sous-tension) de
cette lampe ?
3. L’intensité du courant qui traverse la lampe est-elle
égale à son intensité nominale ?
4. Que se passe-t-il si on ne débranche pas rapidement
le générateur ?
12 Brillent-elles de la même façon ?
4. Schématise ce montage en utilisant les symboles
normalisés.
14 Corrige une copie d’élève
Nathalie a commis trois erreurs dans sa copie. Sauras-tu
les retrouver ?
La tension sur le plot d’une ampoule est la tension nominale.
Si la tension délivrée par le générateur est égale
à la tension nominale, la lampe brille trop fortement.
+ 6 V-
À TON TOUR
116. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
6V
V
On réalise le circuit schématisé ci-dessous.
Certaines lampes de la guirlande électrique de Claire
ne fonctionnent plus. Claire veut les remplacer. Les
lampes portent l’inscription (12 V ; 50 mA).
1. Comment expliquer que les lampes grillées n’empêchent pas le fonctionnement des autres ?
2. Dans le commerce, on trouve des lampes (6 V ; 100 mA),
(6 V ; 50 mA), (12 V ; 100 mA) et (12 V ; 200 mA).
Quelles sont les lampes adaptées au générateur de la
guirlande ? Justifie ta réponse.
3. Claire ne trouve malheureusement pas de lampe
(12 V ; 50 mA) et achète des lampes (12 V ; 100 mA).
Quelle sera la luminosité de ces lampes par rapport
à celle des lampes (12 V ; 50 mA) ?
17 Trois lampes différentes
Les trois lampes A, B et C du montage dessiné ci-dessous
ont la même tension nominale 6 V.
A
SOLUTION
1. Les lampes L1 et L2 qui ont une
+ tension nominale de 4 V sont
adaptées à la pile de 4,5 V, car les
tensions nominales sont voisines
L1
de la tension de la pile.
2. Les lampes doivent être branchées
L2
en dérivation pour qu’elles fonctionnent indépendamment (si l’une
est grillée, l’autre brille).
3. La lampe de 6 V n’est pas adaptée à la pile. Si Cyril
la branche à la pile, elle sera en sous-tension, car
la tension aux bornes de la pile est inférieure à
la tension nominale de la lampe.
4. La lampe L2 a une intensité nominale de 100 mA,
alors que l’intensité nominale de la lampe L1 vaut
40 mA. La lampe L2 sera parcourue par un courant
plus intense. Elle brillera donc davantage et sera
placée à l’avant de la moto miniature.
Matthieu et William ont réalisé le montage demandé
par leur professeur de physique. Matthieu pense que la
lampe L1 est grillée, car elle brille très faiblement. William
affirme au contraire qu’elle ne peut pas être grillée.
15 Phrase codée
L2
A
(6 V ; 100 mA)
L1
(6 V ; 100 mA)
V
1.
2.
3.
4.
Les lampes sont-elles adaptées au générateur ?
Que vaut l’intensité mesurée par l’ampèremètre ?
Que vaut la tension mesurée par le voltmètre ?
Les lampes vont-elles briller de la même façon ? Justifie
ta réponse.
Chaque chiffre correspond à une lettre de l’alphabet.
Trouve les lettres correspondant aux chiffres de 1 à 9 pour
décoder la phrase ci-dessous. Voici une aide : 1 = U et
regarde le dernier mot de la phrase.
12E 3A45E E67 A8A57EE A 12 9E2ERA7E1R
6I 6A 7E26IO2 2O4I2A3E E67 VOI6I2E 8E 3A
7E26IO2 81 9E2ERA7E1R.
1. Ces lampes sont-elles branchées en série ou en
dérivation ?
2. La tension est-elle la même aux bornes de chacune des
lampes ? Si oui, quelle est la valeur de cette tension ?
3. D’après le dessin, ces lampes ont-elles la même intensité nominale ? Pourquoi ?
4. Attribue à chacune son intensité nominale parmi les
valeurs suivantes : 50 mA, 200 mA et 300 mA.
5. Schématise ce montage en utilisant les symboles
normalisés.
18 Il faut écouter les consignes !
+6 V -
Le professeur a demandé aux élèves de brancher une
lampe dont les valeurs nominales sont (6 V ; 200 mA) aux
bornes d’un générateur de tension 6 V. Alex et Jérôme
n’ont pas écouté la consigne.
1. Alex branche la lampe à un générateur de tension 12 V.
Que se passe-t-il ? Pourquoi ?
2. Jérôme, lui, alimente la lampe avec une pile de 4,5 V.
Qu’observe-t-il ? Pourquoi ?
19 David est bricoleur !
16 Sofiane veut réaliser une expérience
David veut changer la lampe du plafonnier du salon. Il
prend une lampe qui porte l’indication 230 V. Il s’aperçoit
alors que la nouvelle lampe n’éclaire pas bien. Il en
conclut qu’elle n’est pas adaptée.
Sofiane voudrait vérifier les valeurs nominales inscrites sur
le culot d’une lampe. Rédige la liste de matériel qu’elle
doit utiliser. Justifie ta réponse.
1. David a-t-il raison ?
2. Quelle lampe doit-il prendre pour avoir une plus forte
luminosité ?
chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
117.
exercices
20 Mots croisés
exercices
23 Nécessité d’un transformateur
Recopie, puis complète la grille ci-dessous.
À la maison, on utilise des éclairages utilisant des lampes
12 V montées sur des tiges métalliques rigides, appelées
« rails ». Ces tiges sont branchées sur un transformateur.
2
D É M A R C H E D ’ I N V E ST I G AT I O N
26 Graine de chercheur : Quel est le principe
de fonctionnement d’une lampe ?
C’est étrange !
ç Situation problème
Si tu branches une lampe de tension nominale 4 V sur
une pile de 9 V, la lampe brille très peu (document a),
alors qu’elle brille normalement avec une pile de 4,5 V
(document b) !
1
A
Comment interpréter cela ?
a
B
Horizontalement
A. C’est l’état de la lampe lorsque la tension est inférieure
à la tension nominale.
B. Tension ou intensité inscrite sur le culot d’une lampe.
Verticalement
1. C’est l’état de la lampe lorsque la tension est supérieure
à la tension nominale.
2. Se dit d’une lampe qui fonctionne convenablement.
1. Pourquoi les tiges ne doivent pas être branchées directement sur une prise de courant 230 V ?
2. Quelle est la tension à la sortie du transformateur ?
3. Une tension est dangereuse à partir de 24 V. Peut-on
toucher ces tiges sans danger ?
24 Interprétation d’une expérience
Julia a réalisé le montage schématisé ci-dessous avec
une lampe L (4 V ; 100 mA).
rhéostat
21 Un peu de rangement
+
Le professeur G. Toumélanger a renversé les boîtes contenant les lampes. Aide-le à les ranger. Pour cela, regroupe
les lampes qui sont adaptées à un même générateur.
Justifie ta réponse.
6V
30
0m
4V
100
mA
A
6
4V
m
00
A
12 V 10
0
mA
2
6V
100
1. Quel est le rôle du rhéostat ?
2. Lorsque l’intensité du courant est égale à 50 mA, la
lampe :
a. brille-t-elle normalement ?
b. est-elle en sous-tension ou en surtension ?
3. Qu’indiquera le voltmètre lorsque l’intensité du courant
sera égale à 100 mA ?
mA
22 Recherche
Émilie dispose de trois lampes dont les inscriptions nominales ne sont plus visibles. Elle sait que ces lampes ont une
tension nominale de 6 V.
Quel montage électrique peut-elle réaliser pour déterminer les intensités nominales ? Explique comment elle
peut procéder.
118. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
L
L’expérience qui suit est à réaliser en classe sous
la responsabilité de ton professeur.
Pour reproduire l'expérience de DAVY, munis-toi d'une
pile et de paille de fer. Prélève quelques fils de la paille
de fer, puis place-les en contact avec les bornes de la pile.
b
1. Schématise ton expérience.
2. Décris tes observations.
3. Pour obtenir une lampe, il faut que le filament ne brûle
pas et ne fonde pas.
a. Propose une solution technique pour éviter la combustion du filament métallique.
b. Propose une solution pour éviter la fusion trop
rapide du filament. Pourquoi les filaments ont-ils été
fabriqués avec du tungstène plutôt qu'avec du fer ?
A
A
0m
0
V2
V
-
Le Britannique Humphry DAVY découvre, en 1802, que le
passage du courant dans un fil conducteur élève sa température et le porte à l’incandescence : le fil conducteur
émet de la lumière, mais fond rapidement.
25 Quel choix !
On dispose d’une pile de 4,5 V et de six lampes sur
lesquelles on lit : L1 (1,2 V ; 200 mA), L2 (2,5 V ; 0,2 A),
L3 (4 V ; 0,1 A), L4 (4 V ; 40 mA), L5 (6 V ; 50 mA) et
L6 (12 V ; 500 mA). On branche chaque lampe tour à tour
sur la pile.
1. Indique, pour chaque lampe, si elle est en sous-tension,
en surtension ou adaptée. Justifie tes réponses.
2. Quelles lampes risquent d’être rapidement détruites ?
3. Parmi les lampes adaptées, quelle est celle qui brillera
le plus ? Justifie ta réponse.
Boîte à idées
• Exercice 13
3. b. Utilise une loi sur la tension concernant
des dipôles branchés en série.
• Exercice 15
Une lampe est …
• Exercice 17
3. Compare les éclats des lampes.
• Exercice 23
Les lampes sont branchées en dérivation.
• Exercice 26
3.a. Le métal du filament est le combustible.
Il faut le protéger du comburant…
3. b. Le tungstène fond à 3 410 °C et le fer
à 1 535 °C.
ç Hypothèse
Quelle hypothèse proposes-tu pour interpréter cette
constatation ?
ç Expérience
1. Propose une expérience qui te permet de vérifier
ton hypothèse.
2. Schématise l’expérience.
3. Rédige la liste du matériel nécessaire et soumets
ton projet au professeur.
4. Réalise le montage et effectue l’expérience.
ç Conclusion
5. Pourquoi ne peut-on pas utiliser une pile de 9 V pour
alimenter une lampe de tension nominale 4 V ?
chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
119.
HISTOIRE DES SCIENCES
SCIENCE ET SOCIÉTÉ
Thomas É DISON et les lampes
◗ Thomas Alva ÉDISON (Doc. 1) est né en 1847 dans l’Ohio, aux
un nouveau type de voiture est
apparu : la voiture hybride (Doc. 1).
◗ Il dort très peu, mange dans son laboratoire et travaille
48 heures, voire 72 heures d’affilées si les expériences l’exigent.
Japon, les voitures hybrides sont, depuis
2004, commercialisées en Europe. Leur
nom signifie qu’elles utilisent deux types
d’énergie pour rouler : l’énergie thermique
(combustion de l’essence) et l’énergie électrique.
◗ Mais son invention la plus célèbre date de 1880 : il invente la
lampe à incandescence en plaçant un bambou du Japon servant
de filament dans une ampoule sous vide.
Le bambou, soumis à une faible tension, produit de la lumière.
Plus tard, le filament de bambou est remplacé par un filament
de tungstène (Doc. 2).
◗ En 1910, un autre type de lampe apparaît : le tube au néon.
Cette fois-ci, la lumière n’est pas produite par l’incandescence
d’un filament, mais par un gaz, le néon, qui a
la propriété d’émettre une lumière lorsqu’il
est soumis à une tension.
◗ D’autres types de lampes ont été
QUESTIONS
I. As-tu bien compris le texte ?
Qui a inventé la lampe à
incandescence ?
Quels autres types de lampes
existent aussi ?
Que signifie l’expression :
« a une durée de vie plus longue » ?
Depuis la fin des années 1990,
États-Unis. C’est l’un des inventeurs les plus importants de son
époque avec plus d’un millier d’inventions brevetées. À 29 ans,
il fonde l’ancêtre de la société General Electric.
◗ Parmi ses inventions les plus célèbres, on compte le phonographe (qui permet d’enregistrer et d’écouter des sons) et
le kinétoscope (premier appareil permettant de visionner
des films).
Doc 1 Thomas ÉDISON (1847 – 1931).
La voiture hybride
inventées depuis. L’une des plus
connues est la lampe halogène
qui date de 1959 : un gaz, appelé
halogène, est introduit dans une
lampe qui comporte un filament.
Ce gaz permet de réduire
« l’usure » du filament. La durée
de vie de la lampe est ainsi
rallongée. De nos jours, les
lampes à économie d’énergie
et à D.E.L. se développent.
◗ Commercialisées tout d’abord au
◗ Le moteur thermique est alimenté par de l’essence,
alors que le moteur électrique est alimenté par des
batteries. Lorsque la voiture est immobile (attente au feu rouge,
par exemple), les moteurs sont à l’arrêt contrairement à la plupart
des voitures utilisant un combustible. Au démarrage, c’est le moteur
électrique qui fonctionne. Lorsque la vitesse est assez élevée, le
moteur thermique prend le relais. En cas de forte accélération, la
voiture utilise les deux moteurs. Enfin, lorsque la voiture freine ou
décélère, l’énergie due à la vitesse du véhicule permet de recharger
les batteries (Doc. 2).
C’est l’ordinateur de bord qui commande les différents moteurs, afin
d’optimiser les performances.
◗ Ce type de véhicule permet d’économiser 20 % de la consommation
de carburant, mais aussi de limiter les émissions de dioxyde de
carbone et de particules de polluants.
QUESTIONS
I. As-tu bien compris le texte ?
Dans quels cas le moteur
électrique fonctionne-t-il ?
Comment sont rechargées
les batteries ?
Quel est l’intérêt de ce type
de véhicule ?
II. Sais-tu expliquer ?
Quel moteur rejette du dioxyde
de carbone ?
Pourquoi est-il intéressant
de diminuer ce rejet ?
II. Sais-tu expliquer ?
Pourquoi le bambou du Japon
ne brûle-t-il pas lorsqu’il est à
l’intérieur de l’ampoule sous vide ?
Que signifie l’abréviation « D.E.L. » ?
Entraînement mécanique
Courant électrique
embrayage
120. chapitre 8 / Adapter une lampe à un générateur
roues
boîte
de vitesses
moteur thermique
-
+
N S
batterie
Doc 2 La lampe d’ÉDISON.
Doc 1 Une voiture hybride.
moteur électrique /
générateur
Doc 2 Le principe de fonctionnement d’une voiture hybride.
chapitre 8 / Adapter
chapitre
une
2 / lampe
Les propriétés
à un générateur
de l’air
121.