Un condensateur est un dispositif susceptible de stocker de l'énergie électromagnétique. Il est constitué de deux électrodes séparées par un matériau isolant.
Charge : lorsque les deux électrodes sont soumises à une tension électrique, aussi appelée différence de potentiel, des électrons migrent vers une des électrodes. Cette électrode se charge alors négativement, tandis que la seconde se charge positivement.
Décharge : lorsqu'un condensateur chargé est relié à un circuit électrique, les électrons se déplacent de l'électrode négative vers l'électrode positive : de l'électricité circule dans le circuit.
Ces condensateurs ne peuvent stocker qu'une faible quantité d'énergie et c'est pour cela que les super-condensateurs ont été développés. Entre chaque électrode et l'isolant a été ajouté un électrolyte. Cet électrolyte contient des ions pouvant être adsorbés à la surface des électrodes. De plus, ces électrodes sont poreuses pour augmenter la surface d‘adsorption, ce qui augmente encore la quantité d'énergie pouvant être stockée.
Doc. 1
Charge d'un accumulateur.
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Les accumulateurs se rechargent par le fonctionnement inverse des piles : un courant électrique provoque une réaction chimique. L'énergie est alors stockée au sein des liaisons des entités formées et peut être récupérée par la réaction inverse qui génère alors un courant opposé au courant de charge.
Doc. 2
Fonctionnement d'un supercondensateur déchargé et chargé.
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1. Nommer la forme d'énergie stockée dans un condensateur
2. Identifier le sens de déplacement des électrons lors de la charge et lors de la décharge du condensateur.
3. Identifier l'avantage d'un supercondensateur par rapport à un condensateur classique.
4. Identifier la principale différence de constitution entre un condensateur et un supercondensateur.
5. Identifier la différence entre un supercondensateur et un accumulateur classique.
Ressource affichée de l'autre côté. Faites défiler pour voir la suite.
D
Usine marémotrice
✔Décrire des chaînes de transformation énergétique
Les usines marémotrices produisent de l'électricité grâce au courant généré par les marées. En France, l'usine de la Rance, en Bretagne, a été mise en service en 1966. Cette usine possède vingt-quatre turbines pouvant chacune entraîner un alternateur de 10 MW. La production d'électricité se fait lorsque la marée monte et lorsqu'elle descend, tant qu'il y a un déplacement d'eau au niveau des turbines. Mais la construction de cette usine n'a pas été neutre sur le plan environnemental : les écosystèmes ont été fortement touchés. C'est le cas par exemple de l'envasement de la vallée de la Rance, le barrage ne permettant une bonne évacuation des alluvions vers la mer.
Doc.
Fonctionnement d'une usine marémotrice.
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Ressource complémentaire
Découvrez le fonctionnement de l'usine marémotrice de la Rance en vidéo :
1. Représenter la chaîne énergétique de l'usine marémotrice.
2. Calculer la puissance maximale de l'installation.
3. La production d'énergie électrique annuelle moyenne de ce site est d'environ 500 GW·h. Calculer la puissance moyenne de l'installation.
4. Calculer le rendement moyen de l'installation.
5. Lister les avantages et les inconvénients d'une telle solution de production d'électricité.
Avantages
Inconvénients
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