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CLASSE DE SECONDE

Enseignement dExploration

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Dossier de Travail

Lnergie solaire

PARTIE 1

PRINCIPE DU PANNEAU SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

En vous basant sur des recherches Internet et les ressources fournies :

- Expliquez le principe du panneau solaire photovoltaque, - Prsentez les diffrents types de panneaux solaires

photovoltaques, donnez leurs avantages et inconvnients.

Enregistrez les documents qui vous semblent intressants et commencez rdiger des documents pour votre prsentation finale.

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Recherchez dans le diaporama Ressources nergie solaire les grandeurs physiques et les units utilises pour caractriser les nergies entrantes et sortantes dun panneau solaire photovoltaque.

Vous pouvez prsenter le rsultat laide dun schma de synthse ci-dessous :

Convertir lnergie Energie ________

Grandeurs physiques :

Energie ________

Grandeurs physiques :

Panneau solaire photovoltaque

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PARTIE 2

MANIPULATIONS :

Objectif : Mettre en vidence les paramtres qui influencent le fonctionnement dun panneau solaire.

Matriel votre disposition :

- La voiture solaire et son panneau photovoltaque

- 2 multimtres

- un boitier de branchement

- une lampe halogne pour simuler lclairement du soleil

- un luxmtre

- un tachymtre

- un rail quip dun mtre ruban

- des querres 30 et 45

Le matriel que vous allez manipuler est trs fragile. Vous en tes responsable pendant toute la sance. Sil est endommag, vous serez sanctionns.

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*Consignes : lire avant de commencer

- Avant de commencer une manipulation, faites valider votre installation par le professeur.

- Vous pouvez prendre des photographies pour illustrer votre diaporama.

Manipulation N 1* :

Avec ce premier montage exprimental,

- nous allons faire varier lintensit lumineuse applique au panneau solaire en faisant varier sa distance avec le projecteur halogne.

et nous allons relever pour chaque distance : - La tension du courant lectrique dlivr par le panneau

solaire. - La frquence de rotation des roues de la voiture. - Lintensit maximale du courant fournit.

Variation distance

Mesure de lintensit lumineuse

avec le luxmtre rgl sur le calibre

50000 lux

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Travail demand :

-1- Raliser le cblage des appareils de mesure selon le schma lectrique ci-dessous en suivant les fiches daide fournies en annexe.

-2- Prparer un tableau pour relever les mesures sous la forme :

Distance(cm)

Intensit lumineuse (lux)

Tension (V)

Frquence de rotation (tr/min)

Intensit Maxi (A)

On fera varier la distance en partant de 34 cm jusqu 10 cm par intervalle de 2 cm.

-3- Effectuer les mesures (voir fiche daide en annexes)

+

-

M V

A

Panneau solaire

Moteur de la voiture

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-4- Saisir le tableau de valeurs dans le tableur EXCEL.

-5- Tracer les courbes (nuages de points) pour tudier :

- La variation de la tension dlivre par le panneau solaire en fonction de lintensit lumineuse.

- La variation de la frquence de rotation en fonction de la tension.

- La variation de lintensit maximale du courant lectrique en fonction de lintensit lumineuse.

-6- Interprter ces courbes :

- Commenter la variation de la tension dlivre par le panneau solaire en fonction de lintensit lumineuse. Comparer la valeur maximale la valeur nominale donne sur le panneau. En dduire les conditions densoleillement ncessaires au fonctionnement correct du panneau solaire.

- Commenter la variation de la frquence de rotation en fonction de la tension. Ce fonctionnement est-il satisfaisant ?

- Commenter la variation de lintensit maximale du courant lectrique en fonction de lintensit lumineuse.

- Calculer la puissance de ce panneau photovoltaque.

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Manipulation N2* :

Etudier la variation de la tension dlivre par le panneau solaire en fonction de langle dattaque des rayons solaires.

- Interprter les rsultats de ces exprimentations en regard des conditions naturelles densoleillement.

Variation angle dincidence

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PARTIE 4

COMPTE-RENDU

Rdiger un compte-rendu sous forme de diaporama (ou autre) qui sera prsent a loral par lensemble du groupe. Procdez comme ci-dessous :

1. Imaginez un plan pour votre prsentation.

2. Nommez un responsable de chaque partie de votre prsentation en essayant dquilibrer le travail raliser ainsi que le temps de prsentation.

3. Prsentez les tapes 1 et 2 votre professeur.

4. Ralisez par 2 le diaporama correspondant votre partie.

5. Montrez le rsultat final votre professeur.