Que se produit-il lorsqu’un aimant ou un conducteur bouge à proximité de l’autre ?
Une tension et un champ électrique sont induits dans le conducteur.
Quelle transformation d’énergie réalise un alternateur ?
Il convertit l’énergie mécanique en énergie électrique.
Quels sont les éléments constitutifs d’un alternateur ?
Un rotor mobile, un stator fixe portant les enroulements de cuivre et un système d’entraînement.
Quel phénomène Faraday associe-t-il au mouvement d’une source magnétique par rapport à une bobine ?
L’induction électromagnétique.
Quelle partie de l’alternateur tourne autour d’un axe ?
Le rotor, constitué d’un aimant ou d’un électroaimant.
Quelle partie fixe de l’alternateur porte la bobine où apparaît le courant induit ?
Le stator.
Que mesure le rendement énergétique d’une conversion ?
L’efficacité de la conversion.
Comment calcule-t-on le rendement énergétique à partir des énergies ?
Comment peut-on aussi calculer le rendement énergétique ?
Par le rapport de la puissance utile à la puissance fournie.
Dans un semi-conducteur, où vont les électrons excités par la lumière ?
Dans la bande de conduction.
Que permet le déplacement des électrons entre atomes dans un semi-conducteur éclairé ?
Il produit un courant électrique.
Quelles valeurs définissent le point de fonctionnement de puissance maximale d’une cellule photovoltaïque ?
La tension et l’intensité .
De quoi dépendent et dans une cellule photovoltaïque ?
De la résistance du circuit.
Quel dispositif réalise l’essentiel de la production mondiale d’électricité actuelle ?
Les alternateurs.
Dans une centrale thermique classique, qu’utilise la turbine pour entraîner l’alternateur ?
De la vapeur d’eau produite par une chaudière.
Qu’est-ce que l’état fondamental d’un atome ?
Son niveau d’énergie électronique le plus bas.
Que fait un électron excité en retournant à un niveau inférieur ?
Il émet un photon de longueur d’onde précise.
Pourquoi le spectre d’émission d’un gaz excité comporte-t-il des raies ?
Seules certaines longueurs d’onde sont émises.
Que devient un électron qui absorbe un photon ?
Il gagne de l’énergie et passe à un état excité de niveau supérieur.
Qu’est-ce que l’effet photovoltaïque ?
L’émission d’électrons sous l’effet de la lumière, dont le mouvement d’atome en atome produit un courant électrique.
Quelles longueurs d’onde caractérisent les raies du spectre d’émission du mercure ?
407, 434, 546, 577 et 579 nm.
Quelles longueurs d’onde caractérisent les raies du spectre d’émission du cadmium ?
468, 480, 508 et 643 nm.
Quelle tension maximale fournit une cellule solaire de 0,200 m² sous 1000 W·m⁻² ?
15,5 V.
Quelle intensité maximale fournit une cellule solaire de 0,200 m² sous 1000 W·m⁻² ?
1,2 A.
Quels couples tension-intensité caractérisent le module photovoltaïque étudié à éclairement constant ?
(0 V ; 3,4 A), (7,0 V ; 3,3 A), (14,0 V ; 3,2 A), (17,5 V ; 2,9 A), (19,3 V ; 2,3 A), (20,0 V ; 1,6 A) et (21,0 V ; 0 A).
À quelle irradiation incidente la caractéristique du panneau solaire est-elle présentée ?
1000 W/m².
Quelles températures de cellule figurent sur la caractéristique du panneau solaire ?
10 °C, 25 °C, 40 °C, 55 °C et 70 °C.
Comment évolue la puissance maximale du panneau solaire lorsque ses cellules chauffent ?
Elle diminue.
Quel couple reçoit l’alternateur automobile étudié ?
5 Nm.
À quelle vitesse tourne l’alternateur automobile étudié ?
2 000 tours/min.
Quel courant l’alternateur automobile étudié fournit-il ?
80 A.
Quelle relation donne la puissance absorbée par une cellule photovoltaïque ?
Que représente dans la formule de puissance absorbée d’une cellule photovoltaïque ?
L’éclairement en W·m⁻².
Que représente dans la formule de puissance absorbée d’une cellule photovoltaïque ?
La surface de la cellule en m².
Comment se calcule le rendement d’une cellule photovoltaïque ?
Quelle puissance mécanique entraîne l’alternateur à la roue ?
6,2 W.
À 20 km·h⁻¹, quelle puissance produit l’alternateur bouteille ?
3,3 W.
À 20 km·h⁻¹, quelle puissance produit l’alternateur moyeu ?
5 W.
À 20 km·h⁻¹, quel est le rendement de l’alternateur bouteille ?
Environ 53 %.
À 20 km·h⁻¹, quel est le rendement de l’alternateur moyeu ?
Environ 81 %.
Qui a découvert en 1820 qu’un courant peut modifier l’orientation d’une boussole ?
Oersted.
À quels pôles ressemble le champ magnétique créé par un électroaimant ?
À un pôle nord et à un pôle sud, comme celui d’un aimant droit.
Quelles sont les caractéristiques du rendement énergétique ?
Il est sans unité et inférieur à 1.
Comment exprimer le rendement énergétique en pourcentage ?
En multipliant sa valeur par 100.
Comment se répartit l’énergie fournie lors d’une conversion ?
Quelles sont deux causes de pertes dans un alternateur ?
Les frottements et l’effet Joule.
Que devient le rendement d’un alternateur lorsque ses pertes sont faibles ?
Il est proche de 1.
Quels niveaux d’énergie les atomes peuvent-ils occuper ?
Des niveaux d’énergie donnés et quantifiés.
À quels spectres le spectre d’absorption des semi-conducteurs photovoltaïques doit-il être adapté ?
Au spectre d’émission solaire.
Quel est l’ordre de grandeur du rendement des panneaux photovoltaïques ?
Environ .
Quels éléments associe un groupe électrogène de 20 à 30 kg ?
Un moteur à essence et un alternateur.
Quelle puissance mécanique fournit le moteur à essence du groupe électrogène ?
4,2 kW.
Quelle intensité délivre l’alternateur d’une centrale nucléaire ?
68,3 kA.
Combien de turbo-alternateurs compte le barrage des Trois-Gorges ?
32 turbo-alternateurs.
Quel est le rendement nominal de chaque turbo-alternateur des Trois-Gorges ?
0,96.
Quelle formule donne la puissance fournie par l’eau ?
Comment sont les niveaux d’énergie électronique d’un atome ?
Ils ont des valeurs bien déterminées, propres à chaque atome.
Quel effet l’absorption de lumière peut-elle produire dans un semi-conducteur ?
Le faire passer d’un état isolant à un état conducteur.
Quelle énergie en joules correspond à un électronvolt ?
Quelle puissance électrique délivrent les turboalternateurs d’un réacteur nucléaire ?
900 MW.
Quelle relation relie la tension et l’intensité dans un conducteur ohmique ?
Quelle est la résistance du dipôle ohmique étudié avec le module photovoltaïque ?
4,0 Ω.
Quelle est la tension nominale de la batterie de smartphone étudiée ?
3,85 V.
Quelle énergie est stockée dans la batterie de smartphone étudiée ?
7,70 Wh.
Quelle est la tension de charge de la batterie de smartphone étudiée ?
4,4 V.
Quelles sont la largeur et la longueur de la cellule photovoltaïque du chargeur portable ?
15 cm de large et 30 cm de long.
Quelle puissance la plupart des smartphones nécessitent-ils pour être rechargés ?
5 W.
Pour quel éclairement les caractéristiques et de la cellule sont-elles données ?
1000 W·m⁻².
À quelle température les caractéristiques et de la cellule sont-elles données ?
25 °C.
Quel rendement obtient une cellule photovoltaïque de 8 W de puissance maximale et 45 W de puissance absorbée ?
18 %.
Quel alternateur voit sa puissance augmenter plus rapidement avec la vitesse du vélo ?
L’alternateur moyeu.
Teste tes connaissances avec un QCM de 31 questions sur Deux siècles d’énergie électrique.
1. Un aimant est déplacé à proximité d’un conducteur immobile. Quel phénomène apparaît dans le conducteur ?
2. Dans une installation où une turbine entraîne un alternateur, quelle conversion énergétique l’alternateur réalise-t-il ?
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