• Activité 12

    Choisir et réaliser une solution technique permettant de répondre à une fonction de l’objet technique

    chargeursolaireipod.bmpActivités à réaliser en groupe – Temps alloué : 55 mn – Matériel : cellules photovoltaïques, multimètre, cordons et pinces crocodiles et éventuellement une lampe si la séance se déroule dans le labo de technologie.

    Problème : Lors de la séance précédente, nous avons décidé que notre chargeur de randonnée fonctionnera à l’énergie rayonnante via des cellules solaires photovoltaïques. Le cahier des charges fonctionnel impose qu’il devra pouvoir charger les appareils nomades de jour comme de nuit. En conséquence, il devra charger une batterie intermédiaire afin de stocker l’énergie et de la restituer aux appareils nomades à n’importe quel moment de la journée.  Vous allez aujourd’hui déterminer le nombre de cellules nécessaires pour charger cette batterie intermédiaire.

    Activités à réaliser

    a) Archiver la « fiche réponse » de cette séance.

    b) A l’aide des photos ci-dessous, noter sur la « fiche réponse » la tension d’entrée en volts de la batterie. (cliquer sur l’image pour l’agrandir).

    Séance. 12 - Choisir et réaliser une solution technique permettant de répondre à une fonction de l'objet technique capture image21-292x300

    c)  Si le temps le permet, se rendre dans la cour du collège (en cas de mauvais temps, utiliser une lampe dans le laboratoire de technologie) et réaliser les opérations ci-dessous en s’aidant pour le câblage de la « fiche ressource » - Noter les résultats sur la « fiche réponse » :

    • A l’aide du multimètre, mesurer la tension maximale délivrée par une seule cellule 

    • Déterminer le nombre de cellules nécessaires pour obtenir une tension supérieure à la tension de la batterie (rappel : en série les tensions s’ajoutent)

    • Câbler en série les cellules nécessaires pour obtenir la tension voulue puis mesurer la tension maximale délivrée.

    d) Dessiner au crayon le schéma structurel du câblage sur la « fiche réponse ».

    >> Attendre la mise en commun avec le professeur avant de poursuivre le travail ci-dessous.

    e) Un régulateur de tension est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du chargeur de randonnée, prendre connaissance du rôle de ce composant électronique :

    regulateurdetension.jpg« La tension de charge de la batterie devra être constante (5 volts) pour ne pas être soumise aux variations de luminosité donc de tension, elle devra être fixée par un composant électronique appelé régulateur de tension. Le régulateur de tension utilisé pour le chargeur de randonnée est le 7805, il régule (ou fixe) la tension à 5 volts en sortie mais sa tension d’entrée doit être au moins de 6,5 volts pour assurer son bon fonctionnement. Si sa tension d’entrée est inférieure à 6,5 V, sa tension de sortie est nulle ».

    f) Déterminer si la tension maximale délivrée par les cellules lors de l’expérimentation est suffisante pour charger la batterie en tenant compte de la tension d’entrée nécessaire du régulateur de tension. Noter les observations sur la « fiche réponse ».

    Travail à faire pour la séance suivante :

    • Réaliser l’exercice proposé par le professeur et le coller en bas de la « fiche réponse ».