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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 6
Exercices
Le coin des experts
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10Condensateur, un réservoir d'énergie électromagnétique
✔ Comparer différents dispositifs de stockage d'énergie selon différents critères
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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.
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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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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.
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.
5. Identifier la différence entre un supercondensateur et un accumulateur classique.
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DUsine marémotrice
✔ Décrire des chaînes de transformation énergétique
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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.
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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.
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.
5. Lister les avantages et les inconvénients d'une telle solution de production d'électricité.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
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