FICHE D`ACTIVITES séquence n°1 - Techno

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Technologie au collège
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Prénom :
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Centre d’intérêt CI n°3 : quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par
l’objet technique et quel est l’élément qui permet de la convertir ?
Classe : 4ième
Problème posé : comment M. AIDISSON peut-il vérifier que l’énergie électrique circule parfaitement dans
son luminaire de bureau ?
Représenter à main levée le luminaire de bureau de M. AIDISSON, disponible sur votre îlot.
Identifier sur le croquis les différents composants suivants :
« le réflecteur, la lampe électrique, l’interrupteur, le cordon d’alimentation,
le transformateur et la prise secteur ».
Observer la plaque signalétique présente sur le transformateur puis compléter le tableau ci-dessous :
(Vous disposez du document ressources n°1 : tension/intensité/puissance/énergie)
A l’entrée (PRIMAIRE)
Nature du courant
Tension
électrique
(en V)
(continu ou alternatif)
Courant alternatif
230 V
Le transformateur (modèle LTD-20)
A la sortie (SECONDAIRE)
Nature du courant
Tension
électrique
(en V)
(continu ou alternatif)
Courant alternatif
12 V
En déduire le rôle du transformateur (attention, utilisez les informations disponibles dans le tableau ci-dessus) ?
Le transformateur permet de diminuer la valeur de la tension du courant alternatif de 230 V à 12 V afin qu’il
soit adapté aux composants utilisés.
Tracer sur votre croquis, à l’aide d’un stylo rouge, le trajet parcouru par l’énergie électrique.
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Prénom :
Classe : 4ième
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Centre d’intérêt CI n°3 : quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par
l’objet technique et quel est l’élément qui permet de la convertir ?
Le trajet emprunté par le courant électrique, dans le luminaire de bureau, peut être représenté à l’aide d’un
schéma normalisé appelé chaîne d'énergie.
Cette chaîne d’énergie est généralement constituée des 4 blocs fonctionnels suivants :
alimenter, distribuer, convertir et transmettre.
Compléter la chaîne d’énergie du luminaire de bureau en associant à chaque bloc fonctionnel la vignette
du ou des composant(s) réalisant(s) la fonction technique décrite :
Ordres provenant de la télécommande
Chaîne d’énergie
Energie
électrique
(230 V)
Alimenter
Distribuer
Energie
électrique
(230 V)
Convertir
Energie
électrique
(230 V)
Action
attendue
Transmettre
Energie
lumineuse
Energie
lumineuse
Eclairer la
surface de
travail
Le
transformateur
La prise
secteur et le
cordon
d’alimentation
L’interrupteur
Le réflecteur
La lampe
électrique
Le luminaire de bureau n’ayant plus de secret pour M. AIDISSON, il peut enfin se mettre à la
recherche de la panne…
Afin de l’aider dans cette tâche, dresser la liste des pannes possibles sur le luminaire de bureau :
-
Hypothèse n°1 : la lampe du luminaire est grillée.
Hypothèse n°2 : l’interrupteur est défaillant.
Hypothèse n°3 : un fil du circuit électrique est coupé.
Hypothèse n°4 : le transformateur est défaillant et ne délivre plus un courant alternatif et
une tension de 12 V.
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Centre d’intérêt CI n°3 : quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par
l’objet technique et quel est l’élément qui permet de la convertir ?
Vérifier chacune des hypothèses afin d’identifier la ou les panne(s).
Hypothèse n°1 : la lampe halogène est grillée.
Test envisagé : remplacer la lampe halogène du luminaire de bureau et observer le résultat.
Matériel nécessaire : une lampe halogène neuve
Compte-rendu : après avoir changé la lampe, le luminaire ne fonctionne pas.
Conclusion : ce n’est pas la lampe qui est en cause dans le non fonctionnement du luminaire de bureau.
Hypothèse n°2 : l’interrupteur est défaillant.
Croquis :
Test envisagé : tester la continuité aux bornes de l’interrupteur.
Matériel nécessaire : - le luminaire de bureau,
- un multimètre en position « ohmmètre ».
Compte-rendu : la continuité aux bornes de l’interrupteur a été
vérifié. L’interrupteur fonctionne correctement.
Conclusion : l’origine de la panne n’est pas l’interrupteur.
Hypothèse n°3 : un fil du circuit électrique est coupé.
Croquis :
Test envisagé : tester la continuité des fils
Matériel nécessaire : - le luminaire de bureau,
- un multimètre en position « ohmmètre ».
Compte-rendu : la continuité des fils a été vérifiée. Aucun fil
électrique n’est coupé.
Conclusion : l’origine de la panne n’est pas un fil coupé.
Hypothèse n°4 : le transformateur est défaillant. Il ne délivre Croquis :
plus un courant alternatif et une tension de 12 V.
Test envisagé : vérifier la tension aux bornes de la lampe.
Matériel nécessaire : - le luminaire de bureau,
- un multimètre en position « voltmètre ».
Compte-rendu : l’appareil indique 0V, il n’y a pas de tension aux
bornes de la lampe, elle n’est pas alimentée.
Conclusion : aucune tension donc le transformateur ne
remplit plus son rôle. Le transformateur est à l’origine de la
panne, il est défaillant.
Quel serait le coût de cette réparation pour M. AIDISSON ? (www.conrad.fr) Pour réparer la panne il faudrait
remplacer le transformateur, cela coûterait 19,95 €.
Sachant que M. AIDISSON avait acheté son luminaire de bureau 10 €, vous semble-t-il intéressant de le
réparer ? Justifier. Non car le prix de la réparation est plus élevé que le prix d’achat du luminaire de bureau.
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Centre d’intérêt CI n°3 : quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par
l’objet technique et quel est l’élément qui permet de la convertir ?
M. AIDISSON envisage l’achat d’un nouveau luminaire.
Sur quelle fonction technique M. AIDISSON doit-il porter son attention s’il souhaite acheter un luminaire
qui consomme le moins d’énergie possible ?
Il doit porter son attention sur la fonction technique « convertir ».
A l’aide du document ressources « Tout savoir sur l’éclairage ! », identifier 4 solutions techniques
différentes pouvant assurer cette fonction technique :
- lampe à incandescence / à filament,
- lampe halogène,
- lampe fluo compacte,
- Lampe à DEL.
Coller ci-dessous les vignettes représentant chacune des 4 solutions techniques et indiquer leur nom.
La lampe à incandescence
La lampe halogène
La lampe fluo compacte
La lampe à LED
D’après vous, ces solutions techniques ont-elles toutes les mêmes caractéristiques (flux lumineux,
puissance consommée, durée de vie) ? Pourquoi ?
Toutes ces lampes électriques n’ont pas les mêmes caractéristiques car leur principe de fonctionnement
est différent.