Production d'énergie électrique à partir de la force humaine
Difficulté
Technique
Durée
3 jour(s)
Disciplines scientifiques
Electricité, Mécanique, Physique
Introduction
Depuis des siècles l'homme met en pratique les propriétés de l'électromagnétisme pour produire de l'électricité à partir d'une source d'énergie mécanique. Et jusqu'ici la méthode la plus répandue consiste à faire varier le champ magnétique provenant d'un rotor, à travers un circuit installé autour d'un stator, ainsi on note l'apparition d'une fem de variation sinusoïdale qui dépend des caractéristiques physiques du champ magnétique et de la variation de flux plus précisément de la vitesse de rotation du rotor aimanté. Dans ce tutoriel nous allons exposer un exemple simple d'application de ces lois de la physique pour produire de l'électricité.
- Matériel et outils
Elastique 
Un élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire.
Câble de Connexion 
Les câbles de connexion servent à créer rapidement des liaisons électriques sur des platines de prototypage sans avoir besoin de faire des soudures.
Batterie 18650 
Batterie de 3,7V
Lampe 
Une lampe torche ou lampe de poche est un appareil électrique portable produisant de la lumière. Celle-ci peut être générée par une ampoule située au foyer d'un miroir concave, ou, de plus en plus fréquemment, par des LED, aussi puissantes et plus économes .
Alternateur de bicyclette 
Un alternateur est un dispositif qui produit du courant alternatif. Il est constitué de deux parties : une bobine statique dite "Stator" et d'un aimant rotatif dit "Rotor". Le modèle présenté se monte sur un vélo pour alimenter ses phares.
Roue de vélo
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Une roue de vélo
Étape 1 - S'approprier les différents éléments
Cette étape consiste à s'approprier les matériels nécessaires ( vélo, alternateur, batterie, courroie, …) dont le plus difficile à trouver est l'alternateur automobile.
Étape 2 - câblage de l'alternateur
Effectuez le câblage de l'alternateur avec l'ampoule témoin et la batterie. Au passage du courant, l'ampoule témoin s'éteint (phase de chargement de la batterie).
Étape 3 - installation du circuit
Mettre en place la batterie et brancher les autres appareils destinés à consommer l'énergie électrique produite.
Étape 4 - Transmission mécanique
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
On voit la lampe témoin qui s'éteint indiquant le chargement de la batterie par le courant produit par le système.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Durant le montage, veillez à ne pas faire un mauvais câblage du circuit car il y'a risque d'électrocution ou de court-circuit. Une mauvaise mise en position de la courroie pourrait aussi la dérouter de la roue.
Explications
Après le montage, en actionnant le pédalier, le mouvement est transmis à la roue arrière par la chaîne. Le mouvement de la roue est donné à la poulie de l'alternateur par une courroie. Cette transmission se fait par multiplication de la vitesse manuelle "d'entrainement" ainsi on obtient une plus grande vitesse sur le rotor.
Applications : dans la vie de tous les jours
Charger une batterie en l'absence d'une source d'électricité (en brousse par exemple) pour allumer des lampes et autres appareils nous permettant d'avoir une source d'électricité.
Dernière modification 21/05/2022 par user:EPF Dakar.
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