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Introduction L’électricité est la forme d ’énergie la plus utilisée dans le monde. Elle existe à l’état naturel: la foudre. Hélas, personne n’a jamais réussi à exploiter sa puissance phénoménale. Alors, nous produisons l’électricité. Les méthodes les plus utilisées sont: * l’hydroélectricité, * l’électricité nucléaire, * l’électricité solaire et * l’électricité éolienne.

MENU L ’hydroélectricité L ’électricité nucléaire L ’électricité solaire L ’électricité éolienne Conclusion

Hydroélectricité La force de l ’eau en mouvement représente une source d ’énergie mécanique considérable, utilisée depuis plus de 2 000 ans. Aujourd'hui, on l ’utilise pour fabriquer de l ’électricité. C ’est ce que l ’on appelle l ’hydroélectricité, une énergie qui a l ’avantage d ’être non polluante et réutilisable. La plus grande partie de l ’hydroélectricité est fournie par des barrages placés en travers des fleuves et des rivières.

FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE Dans une centrale hydroélectrique nous retrouvons un barrage, une turbine et un générateur électrique. Pour faire de l ’électricité voilà comment nous procédons: l'énergie potentielle de l'eau, accumulée par le barrage, est transformée en énergie cinétique par écoulement. Celle-ci est transformée en énergie mécanique grâce à une turbine, qui à son tour entraîne un générateur électrique : l’alternateur. L'énergie mécanique devient alors de l'énergie électrique.

DIFFERENTS BARRAGES Le barrage poids. Le barrage contrefort. Le barrage voûte. Le barrage en matériaux meubles. Cliquer sur les types de barrages ou cliquer sur la flèche pour continuer le diaporama.

LE BARRAGE POIDS Il utilise son propre poids pour résister à la force de l’eau retenue. Avec une base large très implantée dans le sol, il sollicite moins la résistance de ses bords. Dans certains terrains, c’est un avantage. Par contre, il utilise beaucoup de béton. Précédent

LE BARRAGE CONTREFORT Le mur en voûte où dalle plate qui retient l’eau, est doublé de contreforts qui transmettent la force de l’eau vers le sol. Il nécessite moins de béton pour sa construction, il doit reposer sur un sol résistant et n’est pas nécessairement dans les vallées étroites. Précédent

LE BARRAGE VOUTE Il est constitué d’une coque en béton à simple ou double courbure et dont l’extérieur est situé à l’amont. Il est implanté dans des vallées assez étroites pour permettre l’appui de l’ouvrage sur les rives qui doivent être très saines géologiquement. Précédent

LE BARRAGE EN MATERIAUX MEUBLES Il est réalisé en enrochement ou en terre sans élément de liaison particulier. Il comporte sur toute la hauteur un élément assurant l’étanchéité. Précédent

QUELQUES TYPES DE TURBINES Cliquer sur les types de turbines ou cliquer sur la flèche pour continuer le diaporama. La turbine Francis. La Turbine hélice. La turbine Pelton. La turbine Kaplan.

LA TURBINE FRANCIS Utilisée par un fort rendement dans des chutes de 40 à 300 m possédant des immenses réservoirs d'eau, elles arrivent à développer une puissance régulière. L’eau atteint la roue par un distributeur en spirale. Ses aubes mobiles permettent de moduler la puissance. Précédent

LA TURBINE HELICE La turbine hélice est constituée d’une hélice à pales fixes dont l’axe est parallèle au flux. La turbine hélice est bien adaptée aux basses chutes. Elle ne dispose pas de distributeurs pour les petites puissances. Précédent

LA TURBINE PELTON Ce sont des turbines utilisées lors des hautes chutes et petits débits. Le débit des injecteurs est réglé avec le pointeau mobile de l'injecteur (comme une vanne); ensuite l'eau sort de manière cylindrique et uniforme. Elle vient immédiatement percuter des cuillères métalliques rattachées à la roue. L'eau, par la suite, glissera sur les côtés de la turbine. Précédent

LA TURBINE KAPLAN Elle est munie d’aubes mobiles hélicoïdales. Comme pour la Francis, ce sont les aubes du distributeur qui amènent l’eau sur la roue. On peut modifier le débit en déplaçant les aubes du distributeur et de la roue. Précédent

Animation Barrage Générateur Turbine Canal d’écoulement d’eau Précédent Canal d’écoulement d’eau

L’électricité nucléaire Comme toute matière (solide, liquide ou gazeuse), l’uranium et le plutonium , sont constitués de milliards de particules minuscules appelées atomes. Chaque atomes possède un noyau. C’est en cassant en deux les noyaux d’atomes d’uranium et de plutonium que l’on obtient de l’énergie nucléaire. La chaleur dégagée permet de produire de l’électricité. Voici les différentes étapes pour fabriquer de l’électricité: - Le traitement du combustible; - La production de l’électricité; - Le retraitement du combustible.

L’extraction On extrait l’uranium dans de vastes mines à ciel ouvert ou dans des galeries souterraines.

LE TRAITEMENT Réalisé près du lieu d’extraction il permet d’obtenir un concentré d’uranium, le «yellow cake», qui sera ensuite purifié puis enrichi en uranium 235.

ASSEMBLAGE DU COMBUSTIBLE Avec l’uranium enrichi, on fabrique des pastilles cylindriques d’environ 10 grammes. Elles sont enfilées bout à bout dans des tubes de 4m de long appelés des crayons. Ces crayons sont insérés dans ce que l’on appelle un assemblage de combustible. 264 crayons forment un assemblage et il faut 193 assemblages pour remplir la cuve d’un réacteur. Celle-ci fait 12m de profondeur. C’est là, au cœur du réacteur, que l’on va provoquer la réaction nucléaire, c’est-à-dire la fission de milliards de noyau d’atomes d’uranium.

Centrale nucléaire La turbine entraîne un alternateur qui produit de l'électricité. La fission des atomes d'uranium engendre de la chaleur. La pression de cette vapeur fait tourner une turbine. L'eau ainsi chauffée permet d'obtenir de la vapeur . Grâce à cette chaleur, on fait chauffer de l'eau . Menu

L’ELECTRICITE SOLAIRE Le soleil nous apporte une source d’énergie considérable sous forme de chaleur et de lumière. Seule une infime partie de son rayonnement atteint notre planète. À l’heure actuelle, nous utilisons l’énergie du soleil pour produire du courant. Continuer

LES CELLULES SOLAIRES Une photopile est essentiellement composée de silicium que l’on a traité pour faciliter la production d’électricité. Elles permettent en effet la transformation directe de l'énergie solaire en énergie électrique. Menu

L’ELECTRICITE EOLIENE Les éoliennes, celles qui produisent de l’électricité, sont aussi appelées des aérogénérateurs. Ces derniers sont installés à l’unité pour fournir du courant à un seul foyer. Elles sont regroupées en très grand nombre dans des endroits favorables à leur implantation, c’est-à-dire suffisamment vastes et venteux. Continuer

fonctionnement Le vent fait tourner les pales du rotor de l'éolienne reliées à une génératrice d'électricité. L'énergie mécanique récupérée dépend de la densité de l'air, de la surface balayée par le rotor et de la vitesse du vent. Le vent étant plus soutenu en hauteur qu'au sol, il est plus avantageux d'utiliser des tours hautes. Continuer

DEUX TYPES D’EOLIENNE -Éolienne à axe horizontal -Éolienne à axe vertical Menu

EOLIENNE A AXE HORIZONTAL C’est une l'éolienne de forme classique, où les pâles sont placées sur une tour effilée ou un pylône de diamètre assez important. Précèdent

EOLIENNE A AXE VERTICAL Le rotor n'a que 2 ou 3 pâles, ce qui donne à cette éolienne une forme d'oignon. Son avantage est de ne pas être nécessairement placée dans l'axe du vent, mais son inconvénient est de ne pas pouvoir démarrer toute seule. Précèdent

CONCLUSION Le vent, l’eau et le soleil dépendent considérablement des climats dans le monde. L’énergie hydraulique dépend des pluies qui remplissent les réservoirs des barrages. L’énergie éolienne varie selon la force des vents. L’énergie solaire résulte de la quantité des rayons solaires disponibles. L’énergie nucléaire, quand à elle, dépend de la quantité du combustible radioactif.

CONCLUSION A retenir … Pour le QCM, cliquez

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Définition Barrage hydraulique Eolienne Centrale nucléaire

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