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Publié le Mar 24, 2020

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Le  Tuesday, March 24, 2020

La production électrique et les sources d’énergie

Séance 2 : Aimant-bobine : turbine

  • Séance 2 : Aimant-bobine : turbine

     

    A partir du travail effectué la fois précédente, les élèves répondent à la question :

    A partir de quoi produit-on de l’électricité ?

    Réponses apportées par les élèves :

                le pétrole
                l’eau
                le charbon
                le vent
                le soleil

            la foudre … on ne sait pas encore récupérer l’électricité de la foudre.
                Le gaz
                l’atome

    Le scientifique explique aux élèves qu’il faut un moyen de transformer toutes ces sources d’énergie en électricité. L’homme a donc fabriqué ce que l’on appelle une TURBINE pour produire de l’électricité à partir des énergies.

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    Pour fonctionner ces turbines ont besoin de quoi ?

            du vent
            de la vapeur d’eau

    Essayons de voir ce qu’elles ont en commun ces sources d’énergie !

            elles sont liquides (pas toutes)
            elles viennent de la nature.

    Le scientifique rectifie les réponses des élèves : il y a des liquides, des gaz et des pierres ; il y a des sources épuisables et des sources renouvelables.

    On va maintenant essayer de concevoir des turbines pour des sources qui ne s’épuisent pas.Savez vous comment est faite une turbine ?

            non

    A ce moment là, le scientifique sort une bobine de fil de cuivre et un aimant. Il demande aux élèves de décrire ce qu’il voit !

            C’est du fil mis sous forme de bobine

    Dans l’autre main, j’ai un métal qui a des propriétés particulières … et il colle l’aimant à une partie métallique du tableau.

            C’est un aimant.

    Avec ces deux objets je vais produire de l’électricité … comment ?

    Le scientifique fait bouger l’aimant dans la bobine qu’il a relié à un voltmètre.Les élèves lisent le voltmètre avant le mouvement de l’aimant (0) puis pendant le mouvement (2,35)… et constatent que le mouvement produit de l’électricité.

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    Dans une turbine, pour créer de l’électricité, il faut donc une bobine et un aimant. La source d’énergie va faire bouger l’aimant.Le scientifique montre aux élèves différentes utilisations de turbines :

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    La rotation de l’aimant dans la bobine est plus simple que le déplacement à travers la bobine, et est utilisé dans toutes les turbines pour produire de l’électricité.

    Est ce nouveau d’utiliser les sources d’énergie ?

            le vent sert à faire tourner les éoliennes. Oui mais avant les éoliennes, l’homme utilisait déjà le vent … avec quels outils ?
            les moulins

    Dans un moulin, le vent vient frapper l’aile et fait tourner l’axe. Sur un bateau, le vent frappe les voiles et fait avancer le bateau.

    Maintenant avec une éolienne on a besoin de moins de place, les pales entraînent la turbine au bout d’un mat.

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    Si on veut utiliser le pétrole comme source d’énergie pour produire de l’électricité, comment allons-nous faire ?

            le pétrole est liquide, il va circuler et faire tourner la turbine.

    Non, ce n’est pas cette propriété là qui sera utilisée mais qu’elle est l’autre propriété du pétrole ?

            il brûle !

    Très bien ! On va donc brûler le pétrole et ensuite ?

            l’air chaud produit par le pétrole qui brûle va faire tourner la turbine.

    La réponse est en partie juste. Le pétrole va permettre de faire bouillir de l’eau. Quand l’eau boue, il sort de la vapeur d’eau et de l’eau.Le principe est le même que celui de la cocote-minute qui fait tourner le sifflet, la pression de la vapeur d’eau s’échappe avec de la force.Cette force peut être dirigée vers une turbine qui ressemble à une éolienne et servir à produire de l’électricité.

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    Si on veut utiliser le gaz ?

            le gaz c’est déjà de l’air … on fait comme avec le vent !

    Le gaz n’est pas de l’air mais un gaz et il est toxique, on ne peut pas le relâcher dans la nature, il va polluer. Le gaz comme le pétrole brûle et va donc servir à chauffer de l’eau.

    Est ce qu’il y a une autre source capable de faire bouillir l’eau ?

            le soleil.

    Oui, mais nous n’avons pas encore de dispositif capable de maîtriser l’énergie solaire pour faire bouillir de l’eau.

    Le charbon et l’atome servent également à faire bouillir de l’eau.

    Chose remarquable, certains élèves ont de leur propre initiative pris des notes de la séance sur le cahier de brouillon.

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    La maitresse demande ensuite aux élèves de trouver un titre à chaque schéma et de les recopier sur le cahier de sciences.

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    Lors de cette séance, les élèves ont participé activement malgré une pauvreté de vocabulaire, celui-ci a été apporté par le scientifique.Le scientifique a sollicité l’attention des élèves par des questions à partir de leurs remarques.