la transmission du mouvement, production d`électricité

Technologie M. LAKOMY Année 2012-2013
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Soit le schéma suivant :
Séquence 6 : la transmission du
mouvement, production d’électricité
Date :
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Classe : 3e
Groupe :
SITUATION PROBLEME
Travail à réaliser : Il se fera sur une feuille de classeur. Vous devez calculer la vitesse de l’extrémité d’une
pale d’éolienne taille réelle et exprimer le résultat en km/h. On choisira une éolienne dont la taille du rotor
est de 60 m pouvant délivrer une puissance électrique de 1000 KW. Le rotor du générateur doit tourner à
1000 tours/min pour délivrer cette puissance. On se place dans le cas décrit par le schéma ci-dessous.
Problématique à résoudre : En recherchant sur internet et dans les documents ressources,
proposer 2 systèmes de transmission de mouvement :
Mes solutions sont :
-
-
Pale du rotor
Moyeu
Générateur
Rotor = Pales + moyeu
Axe du rotor et de
l’alternateur
= Axe primaire

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Vous disposez de deux trains d’engrenage :
→ Le premier constitué de deux roues d’engrenage de diamètres différents et de nombre de dents différents.
→ Le second constitué de 4 roues d’engrenage de diamètres différents et de nombre de dents différents.
Question 1 : Indiquez pour chacune des roues dentées son nombre de dents.
Train d’engrenage 1
Train d’engrenage 2
Eléments d’engrenage
Nombre de dents
Eléments d’engrenage
Nombre de dents
Pignon 11
Roue 21
Roue 22
Roue 12
Roue 23
Roue 24
Travail 2 : sens de rotation nombre de roue pair
Train d’engrenage 1 : faites tourner la roue 12 comme indiqué sur la photo ci-
contre. Indiquez sur ce schéma le sens de rotation du pignon 11 par rapport à
la roue 12.
Observations :……………………………………………………………………………………………………
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Séquence 6
Transmission du mouvement, production d’électricité
Classe : 3e
Groupe :
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Train d’engrenage 2
Train d’engrenage 1
Pignon 11
Roue 12
Roue 22
Roue 21
Roue 24
Roue 23
A votre disposition :
 Ressources du professeur enregistré sur le réseau:
 Maquette engrenage
 Maquette engrenage générateur
Rappels concernant la notation :
 1 note pour le groupe sur les différentes questions.
Capacités évaluées:
 Identifier les caractéristiques de différentes sources d’énergie possibles pour l’objet technique.

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Train d’engrenage 2 : faites tourner la roue 21 comme indiqué sur la photo ci-
contre. Indiquez sur ce schéma le sens de rotation des roue 24, roue 23 et roue
22 par rapport à la roue 21.
Observations :……………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………….
Que peut-on conclure concernant le sens de rotation pour un train
d’engrenage comprenant un nombre de roues pair ?
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...............................................................................................................................
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Travail 3 : sens de rotation nombre de roue impair
Train d’engrenage 2 : Retirez la roue 24 puis faites tourner la roue 21 comme
indiqué sur la photo ci-contre. Indiquez sur ce schéma le sens de rotation des
roue 23 et roue 22 de par rapport à la roue 21.
Observations :……………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………
Que peut-on conclure concernant le sens de rotation pour un train
d’engrenage comprenant un nombre de roues impair ?
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Travail 4 : Rapport de vitesse avec le train d’engrenage 1.
Question 1 : Faire tourner la roue 12 dans le sens indiqué sur la photo ci-dessous. Indiquez sur la photo ci-dessous la
roue menante et la roue menée.
Complétez : Un tour de la roue dentée 12 correspond à………….. tour(s) de la roue dentée 11.
Question 2 : Compter le nombre de dents de chaque roue :
Pignon 11 : ………………..
Roue 12 : …………………
Question 3 : Calculez le rapport de transmission du train d’engrenage 1 dans ces conditions.
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Séquence 6
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Classe : 3e
Groupe :
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Complétez : Le calcul précédent indique que la roue 12 va ……………………… vite que le pignon 11.
Question 4 : Calculez le rapport de transmission lorsque le pignon 11 est menant. Que cela signifie-t-il ?
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Travail 5 : Rapport de vitesse avec le train d’engrenage 2.
Question 1 : Faire tourner la roue 21 dans le sens indiqué sur la photo ci-dessous. Indiquez sur la photo ci-dessous la
roue menante et la roue menée.
Complétez : Un tour de la roue dentée 21 correspond à………….. tour(s) de la roue dentée 24.
Question 2 : Compter le nombre de dents de chaque roue :
Roue
21
22
23
24
Nombre de dents
Question 3 : Calculez le rapport de transmission du train d’engrenage dans ces conditions.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Complétez : Le calcul précédent indique que la roue 24 va ……………………… vite que la roue 21.
Question 4 : Calculez le rapport de transmission lorsque la roue 24 est menante. Que cela signifie-t-il ?
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Classe : 3e
Groupe :
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Problématique à résoudre : Comment faire tourner un générateur
électrique assez rapidement pour qu’il puisse fournir suffisamment
d’électricité pour éclairer une LED ?
A votre disposition : un moteur électrique, un générateur électrique, des roues d’engrenages de
même taille, une pile électrique, une LED.
Ressources et internet
Travail à réaliser : Vous devez utiliser TOUT le matériel à votre disposition pour répondre à la
problématique. Votre montage doit permettre d’éclairer une LED.
Dans un second temps, vous ferez le schéma du montage et vous expliquerez votre démarche et vos résultats.
Dans un premier temps, vous ferez le montage et vous appellerez votre professeur pour qu’il le valide.
Séquence 6
Transmission du mouvement, production d’électricité
Classe : 3e
Groupe :
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Protocole expérimental :
Schéma de l’expérience :
Résultats :
Pales du rotor
Moyeu
Multiplicateur
Générateur
Rotor = Pales + moyeu