F Sommaire - Fischertechnik
Contents
1. Transformez la maquette du moulin vent en olienne pour faire briller la diode lectroluminescente DEL voir les instructions de montage zs ees E La roue olienne transmet son nergie de rotation la roue de transmission Une courroie trap zo dale anneau en caoutchouc transmet le mouvement de rotation la roue d actionnement du moteur solaire Ce dernier sert de g n ratrice et transforme l nergie de rotation en nergie lectrique qui fait briller la diode lectroluminescente V rifiez le sens de rotation correct de l h lice et la polarit correcte de la DEL encore une fois avant le d marrage voir les instructions de montage fischertechnik Transformation de l nergie olienne en courant lectrique Diode lectroluminescente Moteur solaire F Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Energie sola i re E L nergie du soleil ou nergie solaire d signe l nergie g n r e par le soleil via la fusion nucl aire qui est re ue en partie sur Terre sous la Principes forme d un rayonnement lectromagn tique nergie rayonnante Le domaine d utilisation quantitativement le plus grand est l chauffement de notre plan te La technique solaire permet d utiliser l nergie du soleil de diff rentes fa ons e Les collecteurs solaires g n rent de la chaleur e Les centrales thermiques g n rent du courant lectrique via la transformation de chaleur en vapeur d2. La consommation en hydrog ne augmente au fur mesure de la dur e fonctionnement du v hicule Le v hicule consomme plus d nergie dans un virage troit qu en roulant tout droit Il en d coule videmment que le v hicule consomme plus d hydrog ne s il roule en rond EJ fischertechnik Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT E La diff rence entre le montage parall le et le montage en s rie des modules solaires r side dans le fait que la tension demeure identique lors d un montage parall le mais qu elle fournit plus d lectricit qu un seul module Le courant demeure identique lors d un montage en s rie bien que la tension des deux modules solaires soit cumul e W Construisez la maquette d un v hicule solaire Il voir les instructions de montage Vous devez disposer de deux modules solaires dans ce contexte La bo te de construction Profi Deco Tech ne contient qu un seul module et vous devez vous servir du module contenu dans la bo te Hydro Cell Kit en compl ment Vous pouvez effectuer les essais suivants de montage en parall le et en s rie des modules solaires Essai 1 D terminez la luminosit requise pour faire fonctionner le v hicule A quel moment le v hicule a t il besoin de moins d nergie lorsque les modules solaires sont mont s en s rie ou en parall le Les modules solaires mont s en parall le consomment moins d nergie La tension demeure identique celle d un modul
3. Les maquettes s immobilisent d s qu elles se situent au dehors de la source de lumi re ou dans l ombre Il est donc important d quiper les maquettes d un r servoir d nergie base d nergie solaire pour viter de tels d savantages E L l ment Goldcap contenu dans la bo te de construction est un tel r servoir d nergie L l ment est R servoir d nergie compos de deux petits morceaux de charbon actif qui sont uniquement s par s l un de l autre par une Goldcap fine couche isolante Le Goldcap se distingue par une capacit extr mement lev e Le condensateur que vous utilisez dispose d une capacit de 10 F Farad Vous pouvez vous servir du Goldcap comme d un petit accumulateur L avantage par rapport un accu est Goldcap que le Goldcap se pr te un chargement tr s rapide qu il est impossible de le surcharger et qu il n admet pas une d charge totale Attention risque d explosion IL est strictement interdit de raccorder le Goldcap une tension sup rieure A 2 3 Volts risque d explosion Vous ne devez donc jamais raccorder le Goldcap une alimentation en courant fischertechnik habituelle de 9 Volts Apportez une attention particuli re la polarit du connecteur lors du montage du connecteur au Goldcap raccorder le connecteur vert au p le moins Il estrecommand de couper les deux raccordements du Goldcap la m me longueur L l ment ne contient pas d or m me si sa d nomi
4. ensuite le moteur du ventilateur aux douilles de la cellule lectrochimique La maquette est dor navant actionn e par la cellule lectrochimique Exercice Observez la consommation en hydrog ne de la maquette en fonctionnement pendant un certain temps Vous pouvez lire la consommation affich e sur l chelle du r servoir d hydrog ne Que constatez vous La consommation en hydrog ne augmente au fur mesure de la dur e de fonctionnement de la maquette Ceci signifie donc aussi que la maquette consommera le double d hydrog ne si elle fonctionne deux fois aussi longtemps Essai 2 Effectuez l essai 1 avec d autres maquettes le cycliste ou la grande roue de la bo te de construction Oeco Tech par exemple Comparez la consommation d hydrog ne des maquettes respectives pendant un certain temps Vous constaterez que la consommation en hydrog ne diff re de maquette en maquette Plus la consomma tion en nergie de la maquette est lev e plus sa consommation en hydrog ne augmente galement fischertechnik ga EJ F Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Vehicules cellule M Les v hicules cellule lectrochimique sont des moyens de transport entra nement lectrique qui puisent l nergie lectrochimique lectrique requise leur fonctionnement dans des sources d nergie telles que l hydrog ne ou l alcool m thylique via une cellule lectrochimique Il est vrai que ce
5. le mouvement de rotation la roue d actionnement du moteur solaire Ce dernier sert de g n ratrice et transforme l nergie de rotation en nergie lectrique qui fait briller la diode lectroluminescente Attention la diode lectroluminescente sert exclusivement montrer le principe utilis par le moteur solaire pour g n rer de l lectricit Il est interdit de l utiliser avec plus de 2 Volts de courant continu Toutes les tensions plus lev es ont pour effet de l ab mer imm diatement Veillez galement viter tout contact du moteur avec l eau Moteur solaire fischertechnik x oe F Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Energ 16 E L homme se sert de l nergie olienne des fins personnelles depuis des si cles L nergie du vent a BIPER primairement servi au d placement des voiliers ou des montgolfi res mais elle s est galement av r e tr s olienne wie pour l accomplissement de travaux m caniques au moyen de moulins vent et de pompes eau Transformation de E Un moulin vent est un ouvrage technique qui g n re une nergie de l nergie olienne rotation l aide de ses ailes mises en rotation par le vent nergie cin tique en mouvement L nergie est transmise aux m canismes l int rieur du moulin par un arbre Le mouvement de rotation est amen dans la partie inf rieure du b timent via un pignon ou une roue dent e et un arbre Des roues d engrenage et des roues de renvo
6. s curit extr mement lev es bien que le risque d un incident radioactif ne soit jamais exclu L nergie nucl aire pr sente aussi le d savantage de la production de d chets radioactifs qui conti nueront de d gager de la radioactivit durant encore au moins mille ann es Ea u ve nt E Le moment est certainement venu d apporter plus d importance des alternatives respectueuses de l environnement et d une disponibilit illimit e dans la mesure du sole il possible Ces nergies alternatives existent effectivement Ces nergies sont habi tuellement d sign es par le terme des nergies r g n ratives ou renouvelables Votre bo te de construction Profi Deco Tech se consacre la production nerg tique base des sources suivantes Eau Vent Soleil Ces sources d nergie se distinguent par une disponibilit illimit e ce qui n est certainement pas le cas des ressources nerg tiques fossiles et une exploitation d nu e des d savantages d crits ci dessus Les nombreuses maquettes vous montrent comment vous pouvez utiliser ces sources d nergie pour g n rer de l lectricit pour accumuler cette nergie et pour actionner les maquettes fischertechnik EA fischertechnik x Prori OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT E Nous parlons incessamment de l nergie bien qu il soit temps de se demander en quoi l nergie consiste vrai dire et comment nous pouvons la mesurer L nergie est n ce
7. se sert de l nergie cin tique issue de l eau depuis des si cles pour l actionnement direct Transformation des machines L volution technique due l industrialisation a cependant progressivement renonc de l nergie l exploitation directe de l nergie hydraulique au profit du courant lectrique hydraulique en courant lectrique M Une turbine hydraulique est un dispositif rotatif qui permet d utiliser l nergie hydraulique Une centrale Turbine hydraul ique hydro lectrique transforme l nergie d coulement de l eau en nergie m canique via la turbine hydrau lique La turbine est mise en rotation par l coulement de l eau La rotation de l arbre de turbine sert l actionnement d une g n ratrice qui transforme l nergie de rotation en courant lectrique Les roues de transport de ce type de turbine poss dent un So diam tre de jusqu 11 m tres Gravure d une turbine hydraulique Construisez maintenant la maquette d une turbine hydraulique voir les instructions de montage Placez la roue hydraulique sous un robinet d eau et faites tourner la roue si vite que la DEL brille Observer le sens de rotation de la roue indiqu dans les instructions de montage Exercice Comment la turbine hydraulique fonctionne t elle Diode lectroluminescente La roue hydraulique transmet son nergie de rotation la roue de transmission Une courroie trap zo dale anneau en caoutchouc transmet
8. Prori OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F Energie issue de sources d nergies renouvelables Page 42 P trole charbon nergie nucl aire Page 42 Eau vent soleil e Page 42 l nergie Page 43 Energie hydraulique Page 43 Sciete C O Ojjllll Page 44 Transformation de l nergie hydraulique en courant lectrique O O Page 45 Turbine hydraulique Page 45 Energie olienne Page 46 en courant lectrique Page 47 Energie solaire Page 48 Principes kfk Page 48 Transformation de l nergie solaire en courant lectrique Page 48 Maquettes solaires Page 49 V hicule solaire Page 50 Accumulation de l nergie lectrique Page 51 Panneau solaire photovolta que Page 51 R servoir d nergie Goldcap Page 51 fischertechnik x EJ F Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Energ 1e E Nous avons quotidiennement besoin d une norme quantit d nergie Jetons un K gt gaz dans votre chauffage central Ensuite vous vous s chez les cheveux avec un h renouvelables s che cheveux lectrique et vous vous brossez les dents avec une brosse dents e lectrique Vous vous pr parez un th ou un caf pour le petit d jeuner Vous avez S petit coup d il au d roulement tout fait habituel d une journ e Issue de SOUTCGS C est votre radio r veil qui vous r veille le matin Ce radio r veil est raccord E une prise de courant Vous vous levez et vous allumez la lumi re vous p
9. construction la bo te compl mentaire Hydro Cell Kit vous of fre un v ritable l ment vedette en mati re d nergie r g n ratives d e la ce l l u l e la cellule lectrochimique Cette source d nergie permet d actionner les maquettes d j connues de la bo te de construction Oeco Tech lectrochimique de m me que d autres maquettes d une technique int ressante gt n aio ahaihe hate fischertechnik x EJ A Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Sommaire Essais avec Profi Deco Tech Hydro Cell Kit Page 55 i Ventilateur Page 55 Profi Oeco Tech EE SE NE Mettre V hicules cellule lectrochimique Page 56 Hydro Cell Kit V hicules cellule lectrochimique Montage parall le de la cellule lectrochimique et des modules solaires Page 60 EJ fischertechnik Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F Essais avec Profi Deco Tech Hydro Cell Kit Ventilateur W Veuillez d abord lire le mode d emploi du Hydro Cell Kit et familiarisez vous avec le fonctionnement de la cellule lectrochimique Construisez ensuite la maquette du ventilateur comme premier essai aux termes des instructions de montage Oeco Tech Mais vous ne devez pas incorporer le module solaire Essai 1 Remplissez la cellule lectrochimique avec de l eau distill e et g n rez de l hydrog ne et de l oxyg ne voir le mode d emploi Hydro Cell Kit Raccordez
10. de dans le fait que la cellule lectrochimique fournit une tension inf rieure celle des modules solaires Un moteur lectrique tourne plus lentement si sa tension d alimentation est plus faible EI fischertechnik
11. de faire agir la tension du module clair sur le moteur Ce moteur tourne il ferme ou ouvre la barri re M Une autre application du montage antiparall le repose dans la maquette de l orientation du panneau Orientation du panneau solaire Construisez la maquette l aide des instructions de montage Deco Tech solaire Ce simple dispositif se porte garant de l orientation des modules solaires en fonction du soleil et qu ils se comportent comme un compas dirig sur le soleil Le point de rencontre des deux modules solaires pointe toujours vers le soleil Exercice Comment fonctionne ce simple principe de l orientation du panneau solaire Le principe est identique celui de la barri re Les tensions se compensent l une par l autre et le moteur ne tourne pas si les deux modules sont soumis un rayonnement solaire d une intensit identique Le d placement du soleil a pour effet d intensifier l illumination d un module et de cr er une tension positive ou n gative pour le moteur Il en d coule que le moteur tournera jusqu ce qu il soit nouveau illumin de devant Important apporter une attention particuli re au raccordement correct du c ble lors du c blage de la maquette tant donn qu elle pourrait se diriger dans le sens contraire au lieu de s exposer aux rayons du soleil fischertechnik x EJ A Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Montage parall le Construisez la maquette de la po
12. e solaire lors du montage en parall le Sauf que ce module double dispose d une surface plus grande dot e de cellules solaires fournissant plus d nergie lectrique bien que la luminosit demeure identique fischertechnik Montage parall le et en s rie de modules solaires V hicule solaire Il A Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Essai 2 V rifiez si le v hicule roule plus vite si les modules solaires sont mont s en s rie ou en parall le Le v hicule roule plus vite si les modules solaires sont mont s en s rie Les tensions des deux modules solaires sont additionn es lors d un montage en s rie et plus la tension augmente plus la vitesse de rotation du moteur augmente galement Scie solaire W Construisez la maquette de la scie solaire voir les instructions de montage Cette maquette utilise galement deux modules solaires Soit un de la bo te de construction Profi Oeco Tech et un de la bo te Hydro Cell Kit Essai Exp rimentez galement pour cette maquette avec les diff rences entre les modules solaires mont en parall le et en s rie Quels sons les avantages et inconv nients des deux montages en pr sence d une luminosit identique Montage en parall le La scie fonctionne plus lentement mais n exige qu une luminosit r duite dans ce contexte Le moteur tourne plus lentement mais il n exige que tr s peu de lumi re Montage en s rie La scie fo
13. eau e Les cuiseurs solaires ou fours solaires chauffent les aliments e Les cellules solaires g n rent du courant continu lectrique photovolta que Transformation de M Une cellule solaire ou cellule photovolta que est un l ment de construction lectrique qui transforme l nergie solaire en l nergie rayonnante contenue dans la lumi re la lumi re du soleil en r gle g n rale directement en nergie courant lectrique lectrique La transformation est bas e sur le principe physique de l effet photovolta que Attention il ne faut pas confondre la cellule solaire avec le collecteur solaire qui utilise l nergie solaire pour chauffer un fluide de transfert l eau chaude dans la plupart de cas E Les cellules solaires sont compos es de silicium Les blocs de silicium sont d coup s en fines plaques d une paisseur d environ 0 5 millim tre Ensuite les plaques sont dot es de diff rents atomes trangers ce qui aura pour effet de les souiller m thodiquement et de cr er un d s quilibre dans la structure du silicium Ceci donne aussi naissance deux couches une couche positive P et une couche n gative N WE On peut dire en d autres termes plus simples que le courant lectrique est g n r par le d place ment des lectrons de la couche N excit s par la lumi re incidente vers la couche P en passant par le consommateur raccord un moteur solaire par exemple Les lectrons deviennent de plus en
14. en du module solaire il se d chargera nouveau via le module solaire raccord d s qu il n y a plus de lumi re Nous vous recommandons de ce fait de ne relier le Goldcap au module solaire qu condition que le module soit expos la lumi re Di fischertechnik x Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F Vous avez certainement constat que le v hicule lectrique ne fonctionne que pour une dur e restreinte Montage parall le avec un plein d nergie de Goldcap et W Vous pouvez optimiser le v hicule en lui incorporant nouveau du module solaire le module solaire et en raccordant le Goldcap simultan avec le module solaire Veillez relier le connecteur rouge du Goldcap au connecteur rouge du module solaire Le module solaire a pour effet simultan ment d actionner le moteur et de charger le Goldcap Le moteur est alors actionn via le Goldcap d s que le v hicule circule l ombre ou qu il traverse un tunnel La majeure partie du courant fournit par le module solaire est utilis e pour le chargement du Goldcap si ce dernier est d charg Il se pourrait donc que le d marrage du v hicule ne se fasse pas imm diatement Essai Testez la dur e de fonctionnement du v hicule la lumi re afin qu il puisse effectuer un certain trajet l ombre ou dans un tunnel par la suite Perspective E En plus des sources d nergie renouvelables pr sent es dans cette v bo te de
15. gie solaire incidente sur le v hicule en courant lectrique Il s agit aussi fr quemment de v hicules lectriques qui transportent un r servoir d nergie des accumulateurs dans la plupart des cas avec eux afin de ne pas devenir inaptes se d placer dans des conditions de mauvaise luminosit ou d un ciel nuageux Construisez la maquette d un v hicule solaire voir les instructions de montage Essai 1 D terminez la luminosit requise pour faire fonctionner le v hicule Essai 2 V rifiez l influence de la luminosit sur la vitesse du v hicule EI fischertechnik Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F W Un v hicule qui roule avec du courant solaire n est pas automatiquement Accumulation de un v hicule solaire Un v hicule qui fait par exemple son plein d lectricit ex clusivement via un panneau solaire photovolta que n est pas un v hicule solaire l nergie lectrique mais un v hicule lectrique bien que toute l nergie requise provienne de la lumi re solaire Panneau solaire photovolta que Construisez galement la maquette du panneau solaire photovolta que pour le v hicule solaire voir les instructions de montage Pour ce faire vous devez d monter le module solaire mont dans le v hicule solaire E Vous avez certainement constat que la produc tion nerg tique utilis e dans le cadre des essais avec le module solaire pr sente un d savantage
16. i en bois appliquent le mouvement de rotation la pierre meuli re Et c est finalement cette pierre meuli re qui moud la mati re moudre Construisez maintenant la maquette d un moulin vent voir les instructions de montage Essai Avec quoi pouvez vous mettre le moulin vent en rotation Essayez diff rentes techniques soufflez sur la maquette ou servez vous d un s che cheveux d un ventilateur du vent ou maintenez la maquette en main et tournez vous aussi rapidement que possible en rond Ei fischertechnik Prori OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT E L id e d exploiter l nergie olienne pour g n rer du courant lectrique tait proche apr s la d couverte de l lectricit et l invention de la g n ratrice On appliqua uniquement les concepts des moulins vent pour commencer On se servit d une g n ratrice pour la cr ation de l nergie lectrique au lieu de transformer l nergie cin tique du vent directement en nergie m canique Le perfectionnement de la m canique des courants a galement permis de sp cialiser les superstructures et la forme des ailes ce qui fait que nous parlons aujourd hui d oliennes une olienne est un dispositif qui utilise la force motrice du vent Le monde est la recherche d alternatives pour la g n ration d nergie depuis la crise du p trole des ann es 1970 et ceci fut aussi l origine de la progression du d veloppement d oliennes modernes Exercice
17. mpe pour les essais ci apr s voir les instructions de montage de la cellule Oeco Tech lectrochimique et des modules solaires Essai 1 Remplissez la cellule lectrochimique d eau distill e et exposez la maquette aux rayons du soleil ou exposez les modules solaires une source de luminosit appropri e par exemple une lampe incandescence de 100 Watts une distance de 30 cm Que constatez vous La pompe se d place et la cellule lectrochimique g n re simultan ment de l hydrog ne et de l oxyg ne Le moteur et la cellule lectrochimique sont mont s en parall le Les deux sont donc aliment s en nergie lectrique par les modules solaires L nergie est suffisante pour entra ner le moteur et g n rer simulta n ment de l hydrog ne et de l oxyg ne Essai 2 Patientez jusqu ce qu une certaine quantit d oxyg ne ait t g n r e et couvrez ensuite les modules solaires d connectez la source de lumi re Que constatez vous maintenant Apportez une attention particuli re au r servoir d hydrog ne La maquette fonctionne lentement mais elle ne s im mobilise pas La cellule lectrochimique consomme de l hydrog ne La maquette est actionn e par la cellule lectrochimi que si l intensit de la lumi re baisse La pompe conti nue de fonctionner maintenant m me apr s le coucher du soleil ou si le soleil est couvert par un nuage Le fonctionnement plus lent de la maquette r si
18. nation en langue allemande incite le croire Goldcap est la d nomination attribu e au produit par le fabricant de ce condensateur sp cial fischertechnik EI F Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Chargement du E Transformez le v hicule solaire en v hicule lectrique Pour ce faire vous raccordez le Goldcap au lieu du module solaire Goldcap avec de l nergie solaire Maintenant vous pouvez faire le plein d nergie de ce v hicule via le panneau solaire photovolta que Pour ce faire vous devez s parer le moteur du Goldcap et raccorder le module solaire au Goldcap Veillez relier le connecteur rouge du Goldcap au connecteur rouge du module solaire Chargez le Goldcap durant environ 10 minutes en le pla ant par exemple sous une lampe incandescence de 100 Watts une distance de 30 cm ou en l exposant la lumi re du soleil Attention Une distance insuffisante entre le module solaire et la source de lumi re risque de surchauffer le module et de le d t riorer Il suffit apr s le chargement de raccorder nouveau le moteur au Goldcap Essai 1 Vous pouvez mesurer la tension sur le Goldcap simultan ment si vous disposez d un appa reil de mesure appropri Cette d marche permet de suivre la progression du chargement Essai 2 e Testez la dur e de fonctionnement du v hicule avec un plein d nergie o Quelle vitesse peut il atteindre Observation Si le Goldcap est charg au moy
19. nctionne plus rapidement mais exige une luminosit plus lev e dans ce contexte Le moteur exige effectivement plus d nergie pour tourner mais il tourne nettement plus vite apr s sa mise en marche EI fischertechnik x Profi OECO TECH HYDRO CELL KIT MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F M De quoi s agit il exactement II s agit tout simplement de deux modules solaires mont s en parall le de Montage telle mani re que le p le positif d un module solaire est reli au p le n gatif de l autre module solaire antiparall le de M Construisez la maquette de la barri re l aide des instructions de montage Oeco Tech modules solaires Cette maquette consiste ouvrir et fermer une barri re l aide de l nergie solaire L astuce est que le moteur ne bouge pas si les deux modules solaires sont soumis une luminosit identique Si vous couvrez un module le moteur se met en marche et ferme la barri re La barri re s ouvre nouveau si vous occulte Barri re le deuxi me module Ce montage permet donc de remplacer un commutateur de polarit Exercice Aidez vous avec un croquis pour mieux comprendre l inversement du sens de rotation du moteur respectivement du sens du courant du moteur de cette maquette si un des deux modules solaires est occult Les tensions se compensent l une par l autre et le moteur s immobilise si les deux modules sont soumis une luminosit identique L occultation d un module a pour effet
20. orm e en mouvement avec la roue hydraulique avec la forge marteaux pilons LEI Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT Scierie E Les scieries galement appel es broyeur disques ou scie planches ou madriers sont des exploitations commerciales qui s occupent de la transformation des bois de grume en planches en bois quarris et en poutres Ces exploitations se situaient de pr f rence proximit directe de ruisseaux court rapide ou de fleuves permettant d actionner les scies via l nergie hydraulique W Une scierie fonctionne d apr s le m me principe d actionnement qu une forge marteaux pilons L eau est amen e sur une roue hydraulique la roue tourne et ce mouvement est directement transmis la machine respective Construisez maintenant la maquette de la scierie pour mieux comprendre le principe de cet actionnement voir les instructions de montage Vous pouvez placer la roue hydraulique sous un robinet d eau Exercice Quels sont les d savantages de cette forme d exploitation de l nergie hydraulique e L utilisation de l nergie est uniquement possible l o l eau coule ruisseaux rivi res ou fleuves e Cette nergie n est pas accumulable Vous devez l utiliser imm diatement d s sa disponibilit e Cette nergie est uniquement disponible pour un domaine d application limit DI fischertechnik x Prori OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F E L homme
21. plus actifs au fur et mesure de l accroissement de la lumi re incidente donc de l nergie tombant sur la cellule lls se d placent de pr f rence dans cette direction lors du raccordement d une cellule solaire un con sommateur Les lectrons continuent de toucher la couche N et de se diriger vers la couche P tant donn que le courant lectrique est organis en circuit Le flux des lectrons est l origine de la g n ration de l lectricit et de la rotation du moteur Lumi re Couche P Couche N C e Cellule solaire au silicium Couche barri re Consommateur Flux des lectrons al fischertechnik Prori OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT F M Le module solaire utilis dans la bo te de construction Profi Oeco Tech est compos de deux cellules Maquettes solaires solaires mont es en s rie II fournit une tension de 1 2 Volts et un courant maximal de 440 mA Le moteur solaire poss de une tension nominale de 2 Volts mais il commence d j tourner partir de 0 3 Volt en marche vide c est dire sans que l arbre du moteur S EE di doive actionner une maquette Construisez la maquette du ventilateur pour les premiers essais avec le module solaire voir les instructions de montage Essai 1 D terminez l intensit de la lumi re requise pour faire tourner le moteur Servez vous d une lampe avec une ampoule pour ce faire Testez le montage exp rimental galement ciel ouver
22. renez une d nerg IGS douche avec de l eau chaude qui a t chauff e via la combustion de p trole ou de port l eau pour le th ou le caf bullition sur une cuisini re lectrique ou au gaz La petite collation que vous avez pr par le soir du jour pr c dent a pass la nuit dans le r frig rateur Vous prenez le bus ou le tram pour vous rendre l cole ou vous demandez vos parents de vous y amener en voiture Le bus le tram ou l automobile consomment du carburant Et nous pourrions continuer d num rer les nombreuses consommations en nergie d une journ e Cette liste serait interminable Mais venons en au fait nous avons besoin d une norme quantit d nergie P trole cha rbon E Et d o vient toute cette nergie Une grande partie de cette nergie provient de combustibles fossiles tels que le gaz le p trole et le charbon Et une partie de l nergie dont nous avons besoin provient aussi de energie nuc l ealir l nergie nucl aire Toutes ces sortes de production nerg tique sont assorties de diff rents inconv nients e Les r serves de combustibles fossiles sont limit es sur Terre e La combustion du p trole et du charbon produit des substances nocives qui polluent notre environnement de m me que du dioxyde de carbone ou CO qui est responsable de l effet de serre et du r chauffement climatique permanent de l atmosph re terrestre e L nergie nucl aire est dot e de normes de
23. ssaire e pour acc l rer un Corps ou e pour le d placer dans le sens contraire d une force e pour chauffer une substance e pour comprimer un gaz e pour faire circuler un courant lectrique ou e pour d gager des ondes lectromagn tiques e Les plantes les animaux et l tre humain ont besoin d nergie pour vivre L unit de mesure servant la mesure de l nergie et du travail s appelle le joule symbole J Nous vous recommandons si vous voulez en savoir plus sur l nergie de consulter les nombreux articles int ressants disponibles sur Internet et dans des ouvrages sp cialis s E L invention de la roue hydraulique fut un v nement qu il faut marquer d une pierre blanche pour le d veloppement de la technique L nergie hydraulique permit enfin l homme d utiliser l nergie m canique en plus de la force musculaire E Une forge marteaux pilons est une forge qui se sert de l nergie hydraulique pour actionner le marteau Pour ce faire le mouvement de rotation de la roue hydraulique actionne la remont e p riodique du marteau via un arbre came tandis que le marteau retombe sur re la pi ce usiner maintenue entre l enclume et le marteau sous l effet de la gravit Les quelques forges marteaux pilons encore existantes et en production de nos jours sont essentiellement ac tionn es par l nergie lectrique fischertechnik x ES L nergie Energie hydraulique transf
24. t et exposez la maquette aux rayons du soleil Essai 2 Si vous poss dez un amp rem tre ou un voltm tre vous pouvez vous en servir pour mesurer la tension capable de faire tourner le moteur et la conduction de courant respective Construisez maintenant la maquette de la grande roue voir les instructions de montage Exercice Pourquoi la grande roue tourne t elle plus lentement que le ventilateur La maquette est dot e d un engrenage incorpor engrenage vis sans fin et grande roue dent e Cette engrenage est n cessaire tant donn que le moteur ne disposerait pas de suffisamment de puissance pour actionner la maquette au cas contraire La bo te de construction permet par ailleurs aussi de monter un h licopt re et un cycliste actionnement solaire Essai 3 Tentez de r pondre aux questions suivantes par exp riences e De quelle luminosit doit on disposer pour faire tourner le moteur suffisamment e Quelles sont les sources de lumi re appropri es la production nerg tique Oui Non Oui Non Lampe incandescence Rayonnement d une DEL Lampe faible consommation Tube fluorescent d nergie Lampe halog ne Soleil fischertechnik x EI F Profi OECO TECH MANUEL D ACCOMPAGNEMENT V hicule solaire E Les v hicules solaires puisent une grande partie de leur ner gie motrice directement des rayons du soleil Ils disposent d une surface dot e de cellules solaires qui transforment l ner
25. type d entra nement est essentiellement encore en l tat exp rimental et que les tu des actuelles font concurrence aux entra nements lectriques accumulateurs bien que la production en s rie des premiers v hicules cellule lectrochimique ait d marr en 2008 Les difficult s li es au rayon d action et la rentabilit des accumulateurs prix et long vit font que certains constructeurs automobiles estiment actuellement que la cellule lectrochimique pourrait tre nettement plus prometteuse pour l avenir que les accumulateurs Aucune solution n a cependant t trouv e jusqu pr sent en mati re d infrastructure pour la production d hydrog ne le stockage d hydrog ne et les stations services NS V hicules cellule E Construisez le v hicule cellule lectrochimique avec lectrochimique et le panneau le panneau solaire solaire des instructions de photovolta que montage Oeco Tech SC VK Sa Essai 1 Remplissez la cellule lectrochimique d eau distill e et raccordez la aux modules solaires du panneau pour g n rer de l hydrog ne et de l oxyg ne Exp rimentez avec le v hicule cellule lectrochimique e Quelle est la consommation d hydrog ne du v hicule pendant un certain temps e Quelle distance peut on parcourir avec un plein d nergie e Est ce que le v hicule fonctionne plus longtemps avec un plein d nergie s il roule tout droit ou en rond
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