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ES: Physique-Chimie, impacts sur l'environnement et la biodiversité,…
ES: Physique-Chimie
C2: Les atouts de l'electricité
Conversion de l'énergie sous forme stockage
Énergie chimique
Accumulateur au plomb / Li-on
en inversant le sens de certaines réactions d'oxydoréduction
Énergie électromagnétique
Super capacité
grâce à un déplacement de charges entre deux électrodes
Énergie potentielle
Barrages
stockant de l'eau ou des blocs de bétons en hauteur
Obtention d''energie électrique sans combustion
Conversion énergie mécanique
Directe
Dynamo
Éolienne
Hydrolienne
Barrage hydroélectrique
vent ou eau qui font tourner le rotor d'un alternateur <--
Indirecte
Centrale solaire thermique
Géothermie
Centrale nucléaire
eau chauffée par une source de chaleur qui fait tourner le rotor d'un alternateur <--
conversion supplémentaire a lieu
Conversion électrochimique
Pile
Accumulateur
Pile à hydrogène
des réactions d'oxydoréduction produisent un courant électrique par échange d'électrons
Conversion énergie radiative
Panneau photovoltaïque
les photons transfèrent leur énergie aux électrons qui se mettent en mouvement dans les panneaux photovoltaïques
Centrales les plus repandus
Combustion de ressources fossiles
Pétrole
Gaz
Charbon
Épuissement des ressources, émissions de gaz à effets de serre, pollutions
Convertisseurs
Permet de convertir une forme d'énergie dans une autre
Chaînes énergétiques
Rendement
Eutile/Eforunie
Putile/Pfournie
Golbale: produits rendements de chaque convertisseur
C3: Optimisation du transport électrique
Transport de l'électricité
Centrale de Production
Centrale thermique
Centrale hydroélectrique
Puissance maximale distribuée
P = U x I
Cible utilisateur
Puissance absorbée
P = U x I
Définir les contraintes / Évaluer les pertes
Établir la fonction à minimiser
I du courant qui sort est limitée par la puissance maximale de la source
I du courant qui arrive à chaque cible est limitée par la P utile
I totale entrant dans un noeud est égale à l'intensité qui sort
Réseau à 2 sources:
Pj (I) = axI^2 + bI + c
I sortant du courant d'une des sources
Déterminer I pour laquelle Pj (I) est minimale
Réseau de distribution
Lignes électriques (échauffement)
Perte de puissance
Effet Joule
Pj = R x I x I (conducteur ohmique)
Peut endommager le réseau et causer des incendies
Minimisée par utilisation de la haute tension
Avec. des tranformateurs
Pour une puissance fixe
Plus U est élevée, plus I est faible et Pj faible
Phénomène quand un courant traverse un matériau conducteur, il chauffe et dégage de l'énergie thermique vers l'environnement
2% dans l'environnement
peuvent atteindre 6% dans le réseau de distribution
Noeuds intermédiaires
Loi de noeuds
Modélisée par un conducteur ohmique de résistance R
Loi d'Ohm
U = R x I
Tension U parcourue par un courant d'intensité I et reçoit la puissance, P = U x I
Modélisé par graphe orienté
Fils
Transformateurs
Générateur
Arcs --> lignes électriques
Sommets --> sources, cibles et noeuds
impacts sur l'environnement et la biodiversité
énergie issue de sources d'énergie non renouvelables carbonées
matières premières de faible quantité et extraction polluante
ils dépendent des
conditions météorologiques
, des
variations diurnes
et
saisonnières
de la Terre