La chaîne d'énergie - Cours de Technologie 5eme avec Maxicours - Collège

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La chaîne d'énergie

Objectif
• Savoir d'où peuvent provenir les ressources énergétiques d'une habitation et sous quelles formes elles sont disponibles.
• Apprendre que l'énergie initiale reçue est transformée afin de remplir différents rôles.
Très tôt dans la construction d'une habitation, il faut penser à pourvoir en énergie les différents appareils qui y seront installés. Cela revient à trouver une solution pour amener et distribuer l'énergie dans l'habitation.
On peut se procurer de l'énergie auprès des fournisseurs d’électricité et de gaz mais on peut également la produire chez soi au moyen d'installations spécifiques.
Lorsque cette énergie brute est disponible, il faut qu'elle soit transformée puis amenée partout où elle sera utile, on met donc en place un réseau pour la distribuer dans la maison.

• Comment les énergies sont-elles transformées et distribuées afin d’assurer le confort dans une habitation ?
1. Les énergies d'entrée et de sortie dans une habitation

2. Le parcours de l'énergie électrique
En France métropolitaine, la tension délivrée par les fournisseurs d’électricité est de 220 Volts. Avant de pouvoir alimenter les différents appareils de la maison, l'électricité passe d’abord par le tableau électrique. Ce dernier est équipé de différents éléments permettant de protéger les appareils et les personnes.
a. Le circuit électrique d'une habitation

b. Vocabulaire et rappels
Lorsqu'on mesure une énergie électrique, on peut parler de sa tension qui est exprimée en Volts (symbole : V), ou de son intensité exprimée en ampères (symbole : A).

Rappels :
- La tension électrique est la différence du nombre d'électrons entre les bornes d'un dipôle. C'est cette différence qui permet aux électrons de circuler puisqu'ils vont de l'endroit où il y a le plus d'électrons vers l'endroit où il y en a le moins. Le sens de circulation des électrons (du moins vers le plus) est le sens inverse du sens de circulation conventionnel du courant (du plus vers le moins).
- L'intensité électrique est le débit d'électrons dans un circuit fermé, plus le nombre d'électrons et leur vitesse de passage sont importants, plus l'intensité est élevée. L'intensité dans un circuit électrique fermé est partout identique.
3. La chaîne d'énergie de l'éclairage à partir de l'énergie solaire
On entend par chaîne d'énergie le chemin parcouru par l’énergie depuis sa source jusqu'à sa transformation finale en passant par les différents éléments qui vont permettre de la distribuer, de la stocker ou de la convertir.
Nous allons étudier la chaîne d’énergie d’une habitation depuis la captation de l'énergie par panneaux solaires jusqu'à sa transformation en énergie lumineuse par une ampoule électrique.



Représentation de la chaîne d'énergie :


• Lecture du schéma :
La chaîne d’énergie permet d’énoncer les différents éléments qui participent à la conversion et à la distribution de l’énergie :
   - l'énergie d’entrée est l’énergie solaire qui est convertie par les panneaux photovoltaïques en énergie électrique ;
   - le régulateur permet de distribuer cette énergie vers la batterie ou l’onduleur ;
   - la batterie stocke l'énergie électrique et la restitue au besoin ;
   - l'onduleur transforme l’énergie électrique distribuée en une énergie électrique adaptée aux appareils électroniques ;
   - l'ampoule transformera ensuite cette énergie électrique en énergie lumineuse.


L'essentiel
Une maison doit être fournie en énergie pour faire fonctionner les différents appareils. Les différents types d’énergie d’entrée sont l'électricité, l’eau, le gaz et l’énergie solaire.
Les différents appareils électroniques transformeront cette énergie en énergie :
- thermique ;
- lumineuse ;
- mécanique ;
- ou électrique.

En France métropolitaine, la tension délivrée par les fournisseurs d’électricité est de 220V (220 Volts). Elle passe d’abord par les composants du tableau électrique avant d’être distribuée dans l’ensemble des pièces de la maison. Cela permet d'assurer la sécurité des personnes et de préserver les appareils (qui autrement seraient soumis à une tension électrique trop élevée). Si on ne souhaite par recourir aux fournisseurs d'énergie, il est possible produire soi-même de l'électricité en équipant son domicile de panneaux photovoltaïques qui se chargeront de transformer l'énergie solaire en électricité.

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