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Etude de cas 1 – îlot 1 Page 1 CLASSE DE SECONDE Enseignement d’Exploration C C

Etude de cas 1 – îlot 1 Page 1 CLASSE DE SECONDE Enseignement d’Exploration C C Cr r ré é éa a at t ti i io o on n n e e et t t I I In n nn n no o ov v va a at t ti i io o on n n T T Te e ec c ch h hn n no o ol l lo o og g gi i iq q qu u ue e e Dossier de Travail L’énergie solaire PARTIE 1 PRINCIPE DU PANNEAU SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE • En vous basant sur des recherches Internet et les ressources fournies : - Expliquez le principe du panneau solaire photovoltaïque, - Présentez les différents types de panneaux solaires photovoltaïques, donnez leurs avantages et inconvénients. • Enregistrez les documents qui vous semblent intéressants et commencez à rédiger des documents pour votre présentation finale. Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 2 • Recherchez dans le diaporama « Ressources énergie solaire » les grandeurs physiques et les unités utilisées pour caractériser les énergies entrantes et sortantes d’un panneau solaire photovoltaïque. Vous pouvez présenter le résultat à l’aide d’un schéma de synthèse ci-dessous : Convertir l’énergie Energie ________ Grandeurs physiques : Energie ________ Grandeurs physiques : Panneau solaire photovoltaïque Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 3 PARTIE 2 MANIPULATIONS : Objectif : Mettre en évidence les paramètres qui influencent le fonctionnement d’un panneau solaire. Matériel à votre disposition : - La voiture solaire et son panneau photovoltaïque - 2 multimètres - un boitier de branchement - une lampe halogène pour simuler l’éclairement du soleil - un luxmètre - un tachymètre - un rail équipé d’un mètre à ruban - des équerres à 30° et 45° Le matériel que vous allez manipuler est très fragile. Vous en êtes responsable pendant toute la séance. S’il est endommagé, vous serez sanctionnés. Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 4 *Consignes : à lire avant de commencer - Avant de commencer une manipulation, faites valider votre installation par le professeur. - Vous pouvez prendre des photographies pour illustrer votre diaporama. Manipulation N° 1* : Avec ce premier montage expérimental, - nous allons faire varier l’intensité lumineuse appliquée au panneau solaire en faisant varier sa distance avec le projecteur halogène. et nous allons relever pour chaque distance : - La tension du courant électrique délivré par le panneau solaire. - La fréquence de rotation des roues de la voiture. - L’intensité maximale du courant fournit. Variation distance Mesure de l’intensité lumineuse avec le luxmètre réglé sur le calibre 50000 lux Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 5 Travail demandé : -1- Réaliser le câblage des appareils de mesure selon le schéma électrique ci-dessous en suivant les fiches d’aide fournies en annexe. -2- Préparer un tableau pour relever les mesures sous la forme : Distance(cm) Intensité lumineuse (lux) Tension (V) Fréquence de rotation (tr/min) Intensité Maxi (A) On fera varier la distance en partant de 34 cm jusqu’à 10 cm par intervalle de 2 cm. -3- Effectuer les mesures (voir fiche d’aide en annexes) + - M V A Panneau solaire Moteur de la voiture Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 6 -4- Saisir le tableau de valeurs dans le tableur EXCEL. -5- Tracer les courbes (nuages de points) pour étudier : - La variation de la tension délivrée par le panneau solaire en fonction de l’intensité lumineuse. - La variation de la fréquence de rotation en fonction de la tension. - La variation de l’intensité maximale du courant électrique en fonction de l’intensité lumineuse. -6- Interpréter ces courbes : - Commenter la variation de la tension délivrée par le panneau solaire en fonction de l’intensité lumineuse. Comparer la valeur maximale à la valeur nominale donnée sur le panneau. En déduire les conditions d’ensoleillement nécessaires au fonctionnement correct du panneau solaire. - Commenter la variation de la fréquence de rotation en fonction de la tension. Ce fonctionnement est-il satisfaisant ? - Commenter la variation de l’intensité maximale du courant électrique en fonction de l’intensité lumineuse. - Calculer la puissance de ce panneau photovoltaïque. Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 7 Manipulation N° 2* : Etudier la variation de la tension délivrée par le panneau solaire en fonction de l’angle d’attaque des rayons solaires. - Interpréter les résultats de ces expérimentations en regard des conditions naturelles d’ensoleillement. Variation angle d’incidence Dossier de Travail L’énergie solaire Etude de cas 2 – îlot 1 Page 8 PARTIE 4 COMPTE-RENDU Rédiger un compte-rendu sous forme de diaporama (ou autre) qui sera présenté a l’oral par l’ensemble du groupe. Procédez comme ci- dessous : 1. Imaginez un plan pour votre présentation. 2. Nommez un responsable de chaque partie de votre présentation en essayant d’équilibrer le travail à réaliser ainsi que le temps de présentation. 3. Présentez les étapes 1 et 2 à votre professeur. 4. Réalisez par 2 le diaporama correspondant à votre partie. 5. Montrez le résultat final à votre professeur. uploads/s1/ dossier-etude-de-cas-2-energie-solaire.pdf