Comment fonctionne une éolienne pour générer de l'électricité ?
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Electricité, Physique
- Matériel et outils
Moteur électrique 
Les moteurs électriques sont des machines dites à courant continue.
En fonctionnement moteur, l'énergie électrique est transformée en énergie mécanique.En fonctionnement générateur, l'énergie mécanique est transformée en énergie électrique (elle peut se comporter comme un frein). Dans ce cas elle est aussi appelée dynamo.
Diode electro luminescente 
Une diode électroluminescente (abrégé en LED, de l'anglais : light-emitting diode, ou DEL en français), est un dispositif capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique.
Fil électrique 
Un fil électrique : est le composant électro technique servant au transport de l'électricité, afin de transmettre de l'énergie et de l'information. Il est constitué d'un matériau conducteur, mono-brin ou multi-brin, souvent entouré d'une enveloppe isolante (plastique, Téflon...). L'intérieur du fil électrique est appelée « âme » du fil.
Étape 1 - Souffler n'est pas jouer !
- Relier chaque patte de la diode par un fil électrique, sur les bornes de l’alternateur
- Installer l'hélice sur l'axe du moteur.
- Souffler sur l'hélice.
Étape 2 - Ça clac pour moi
Si vous n'avez pas réussi à allumer la LED lors de la première étape :
- Vérifier le sens de branchement de la LED ;
- Si la LED ne s'allume toujours pas :
- Retirer l'hélice ;
- Faire tourner l'axe du moteur le plus vite possible en faisant claquer vos doigts dessus.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Lorsque l'on souffle sur l'hélice, elle tourne et la diode s'allume.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
La diode ne s'allume pas lorsque l'on souffle sur l'hélice ?
On inverse le branchement de la diode, le courant peut alors circuler dans la diode !
La diode ne s'allume toujours pas ? Il peut également arriver que la diode ne s'allume pas à cause de la trop faible vitesse de rotation de l'hélice.
Il est alors possible de retirer l'hélice et de faire tourner l'axe central du générateur avec ses doigts.
Explications
Lorsque l'on souffle sur l'hélice, elle tourne et permet alors au générateur de créer un courant électrique qui passe dans la diode. Ici l'alternateur joue le même rôle qu'une dynamo de vélo : s'il tourne suffisamment vite, il fabrique de l'électricité.
Plus d'explications
L'énergie de départ est le vent. On souffle sur l'hélice. L'hélice tourne et fait tourner l'axe du générateur, l'énergie du vent est alors transformée en énergie mécanique. Le moteur est utilisé comme une dynamo : il transforme cette énergie mécanique en énergie électrique en générant un courant qui traverse les fils électriques reliés à la diode. Celle-ci peut alors s'allumer si elle est connectée dans le bon sens du courant.
Applications : dans la vie de tous les jours
On commence à trouver des dynamos partout : dans les éoliennes mais aussi dans les radios à manivelle, les lampes de poche, etc...
Les éoliennes sont fabriquées de la même façon.
Elles possèdent, une grande hélice, un générateur et produisent de l'électricité de la même manière.
A l'intérieur de l'éolienne nous avons, un rotor (qui est un aimant) et un stator (une bobine de cuivre).
Le rotor tourne auprès du stator, ce qui entraîne une réaction électrique.
En effet, dans notre stator (le cuivre), il a y a ce qu'on appelle, des électrons (invisibles à l'oeil nu).
Ces électrons sont libérés par l'aimant qui tourne.
Lorsque les électrons se libèrent, cela crée : de l'électricité.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre qu'une force, comme source d'énergie peut générer de l'électricté
- Comprendre comment fonctionne une éolienne
Sources et ressources
Le fonctionnement des éolienne, CNR : https://www.youtube.com/watch?v=zqc1GfOn1a8
Dernière modification 14/10/2020 par user:Nathanaël Latour.
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