TP2 CI5 Energie lumineuse
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1. TP2 CI5 Energie lumineuse docx Lyc e Jules Ferry Versailles 3 5 1 STI2D ENERGIE LUMINEUSE TP2 1 Etude nerg tique Pendant les mesures viter de regarder directement les ampoules Attendre quelques minutes avant de faire les mesures pour que l clairement soit constant en fonction du temps Quatre types d ampoules seront tudi s Une ampoule incandescence Une ampoule halog ne Une ampoule basse consommation fluo compacte FLC Une ampoule LED Ces ampoules sont install es dans un banc d essai permettant de les allumer les unes apr s les autres 1 1 Relever les caract ristiques des ampoules qui vous sont confi es sur les emballages ou sur le banc d essai Noter ces valeurs sur le document r ponse 1 1 2 Apr s avoir v rifi en pr sence du professeur la consignation du poste r aliser le montage ci dessous Prise secteur PowerSpy APPELER LE PROFESSEUR POUR VERIFICATION TP2 CI5 Energie lumineuse docx Lyc e Jules Ferry Versailles 4 5 1 STI2D ENERGIE LUMINEUSE TP2 1 3 1 4 12 1 6 1 7 1 8 En suivant le manuel d utilisation du PowerSpy se connecter avec le logiciel Relever dans l onglet Mesures et pour chaque ampoule La tension d alimentation Vrms Le courant absorb Irms La puissance active Prms Reporter vos mesures sur le document r ponse 1 Mesurer l clairement E pour chaque ampoule placer le luxm tre la vert2. Sciences et Technologies de l Industrie et du D veloppement Durable qe ENERGIE LUMINEUSE gii NSI spi j _ LA PHILIPS TT PHILIPS PHILIPS ji PTE rE TE s as Ds LE INSTRUCTIONS PERMANENTES DE S CURIT 1 Avant toute mise sous tension le professeur v rifie le montage et contr le le calibrage des appareils de mesure 2 La mise sous tension et hors tension du poste consignation d consignation est effectu e en pr sence du professeur 3 Toute intervention n cessitant l ouverture d un circuit lectrique installation d un appareil est effectu e hors tension 4 Pendant la phase ou le poste est sous tension l l ve travaille sans modifier le c blage du circuit relev s de mesures 5 En cas de probl mes sur un poste de travail voisin vous devez imp rativement couper l alimentation du poste en activant le bouton d arr t d urgence le plus proche C EST LE PROFESSEUR QUI DONNE APR S AVOIR PROC D LA CONSIGNATION DU POSTE L AUTORISATION DE D MONTAGE TP2 CI5 Energie lumineuse docx Lyc e Jules Ferry Versailles 1 5 1 STI2D ENERGIE LUMINEUSE TP2 Mise en situation Une ampoule r alise la conversion de l nergie lectrique en nergie lumineuse Energie lectrique Energie lumineuse chelle des radiations Longueur d onde en nm Une ampoule plac e dans un luminaire a pour fonction d clairer une surface un
3. ature de couleur exprim e en Kelvin Plus le nombre de kelvin est petit plus la couleur est chaude et tire sur l orange plus le nombre de kelvin est lev plus la couleur est froide et tire sur le bleut 2500 2700 3500 4000 5000 Lumi re chaude Lumi re neutre Lumi re froide 5400 6100 orizon Lampe fluorescente lumi re du jour 5800 Soleil au z nith au sodium 6500 Lumi re naturelle norm e 400 2700 e incandescence 2700 3000 Lampe fluorescente blanc chaud 3000 3200 Lampe halog ne 3900 4200 Lampe fluorescente blanc neutre a p E E n K E a a 4 a f D D f f f f f i i f 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 3000 4200 Temp rature de Lampe aux halog nures m talliques couleur K Indice de rendu des couleurs La qualit d une source d pend beaucoup de sa capacit r fl chir sans les d former les vraies couleurs des objets Cette performance se mesure par l indice de rendu des couleurs Classification des indices IRC IRC gt 90 Appr ciation exacte des couleurs galerie de peinture examens cliniques 80 lt IRC lt 90 clairage agr able habitations h tels magasins coles 60 lt IRC lt 80 Bon rendu des couleurs ateliers sans probl mes de couleurs 50 lt IRC lt 60 Pas d exigence de rendu des couleurs fonderie m canique lourde stockage
4. d duire le co t moyen annuel Conclure sur le prix de revient total de chaque ampoule par rapport l investissement l achat TP2 CI5 Energie lumineuse docx Lyc e Jules Ferry Versailles 5 5
5. icale de chaque ampoule Reporter vos mesures sur le document r ponse 1 Faire consigner le poste par le professeur Comparer l clairement des diff rents types d ampoules Calculer l efficacit lumineuse de chaque ampoule en Im W et compl ter le document r ponse 1 Conclure sur l efficacit nerg tique de chaque ampoule 2 Etude conomique Cette tude sera men e sur les trois types d ampoule Une ampoule basse consommation fluo compacte FLC Une ampoule LED Une ampoule halog ne PU Les ampoules tudi es ont des caract ristiques lumineuses quivalentes voir document r ponse 2 Le but est de calculer le co t annuel d clairage avec chaque ampoule Ce co t englobera le co t mat riel et le co t nerg tique Les calculs seront effectu s sur une dur e de 35 ans soit 50 000 h d clairage ou encore un peu moins de 4 h d clairage quotidien en moyenne A partir des donn es du document r ponse 2 et pour chaque type d ampoule 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 Calculer le nombre d ampoule utiliser pour 50 000 h d clairage Calculer le co t mat riel d ampoule pour 35 ans d clairage Calculer l nergie consomm e en 50 000 h d clairage Sachant que le prix kWh factur par EDF est de 0 1209 calculer le co t nerg tique pour 35 ans d clairage Calculer le co t total mat riel lectricit pour 35 ans d clairage En
6. volume le r cepteur est l il 0 00 humain qui ne peut d tecter toutes les radiations mises par ai l ampoule Donc on ne tiendra compte que de l nergie mise qui puisse tre vue par un il humain nous dirons que l on tudie l nergie mise dans la bande passante de l il humain de 1 1500 m 1500 m Rayons cosmiques Rayons y Rayons X Violet Bleu Vert Ultra violet 400 Lumi re visible Jaune Rouge Ondes hertzi nnes Basses fr quences Principales grandeurs photom triques Intensit lumineuse C est la densit d nergie rayonn e par seconde dans une direction donn e Symbole Unit La candela Cd Flux lumineux C est la quantit d nergie lumineuse rayonn e par seconde par une source Symbole F ou D Unit Le lumen Im clairement C est la densit de flux lumineux tombant sur une surface E P S Symbole E Unit Le lux Ix z i 2 le lux est l clairement E d une surface de 1 m recevant un flux lumineux de 1 lumen Remarque Le flux lumineux diminue avec la distance puisque la surface clair e augmente TP2 CI5 Energie lumineuse docx Lyc e Jules Ferry Versailles 2 5 1 STI2D ENERGIE LUMINEUSE TP2 Efficacit lumineuse C est le quotient du flux lumineux par la puissance absorb e par la lampe fe D P Symbole fe Unit Im W Temp rature de couleur Les sources se caract risent par une temp r
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