Année scolaire 2010 / 2011 - La technologie au collège …technologiecollege.free.fr/sitetec/techno/archives_2010/doc_eleve... · 14– Qu’est-ce qu’une condition d’antériori-té

Nom: ………………………………………….. Prénom: ………………………………………. Classe: ……………………………………….. Poste informatique n°………………………..

Année scolaire 2010 / 2011

Identifiant Mot de passe

Session locale technologie eleve

Personnel session windows ………………………….. …………………………...

Identifiants de connexion au réseau informatique du collège

Personnel MOODLE ………………………….. …………………………...

1– Analyse et conception de l’objet techni-que

2– Les matériaux utilisés

3– Les énergies mises en œuvre

4- L’évolution de l’objet technique

5– La communication et la gestion de l’informa-

tion

6– Les processus de réalisation de l’objet technique

M. OLIGER - Clg Victor HUGO - Colmartroisième Page 2

1– Qu’est-ce qu’un besoin ?

2– L’objet technique crée-t-il le besoin ?

3– La représentation fonctionnelle est-

elle réalisable pour tous les objets tech-

niques ?

4– Quelles sont les contraintes que peut subir

un objet technique ?

5– Que trouverons-nous dans un cahier

des charges fonctionnelles.

6– Existe-t-il plusieurs solutions tech-

niques pour une fonction technique ?

7– Quel est le rôle du dépannage ?

8– Enumérez différents procédés de contrô-

le.

9– Enumérez différents procédés de fabrica-

tion.

10– Quelles sont les consi-

gnes de sécurité à respecter

au collège ?

11– Qu’est-ce qu’un gabarit de contrôle ?

12– Qu’est-ce qu’un happement ?

13– Qu’est-ce que l’ordonnancement des

phases ?

14– Qu’est-ce qu’une condition d’antériori-

té ?

15– Comment pouvons-nous modéliser un

objet technique ?

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16– Quelles sont les familles de matériaux

qui peuvent être utilisées dans la fabrica-

tion d’un objet technique ?

17– Comment pouvons-nous recycler les ma-

tériaux ?

18– Quelles sont les sour-

ces d’énergies qui existent sur terre ?

19– Comment choisir l’énergie qui sera utili-

sée par l’objet technique ?

20– Quel est le cycle de vie d’un objet

technique ?

21– La durée de vie d’un objet technique est-

elle variable ?

22– Pourquoi faut-il planifier une fabrica-

tion ?

23– Quelles peuvent être les

contraintes d’utilisation d’un objet

technique ?

24– Qu’est-ce que le droit à l’image ?

25– Qu’est-ce qu’un document multimédia ?

26– Quelles sont les découvertes et inventions

qui ont permis le développement des bala-

deurs ?

27– Quels sont les différents moyens de com-

munication virtuels qui existent ?

28– Quels sont les différents types de pollu-

tion qui existent ?

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Analyse et conception de l’objet technique

Le besoin:

Représentation fonction-

nelles ?

Cahier des charges fonc-

tionnelles:

Le besoin:

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Représentation fonction-

nelles ?

Cahier des charges fonc-

tionnelles:

Quelles sont les contraintes ( d’utilisation, financières, de

fabrication, etc… ) de ces 2 objets techniques ?

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Cahier des charges de l’amplificateur pour baladeur

A– Description du besoin qui est à l’origine de la demande.

Nous souhaitons concevoir un objet technique qui nous

permettra d’écouter la musique sauvegardée sur un bala-

deur sans détériorer notre audition.

B– Quelle est la clientèle cible de notre objet technique ?

La clientèle cible de notre objet technique est composée

de jeunes adolescents et plus particulièrement de collé-

giens.

C– Quel sera l’environnement d’utilisation ?

L’objet technique sera essentiellement utilisé à l’intérieur

des habitations ( chambre, bureau, etc… )

D– Quelles seront les fonctions techniques de notre objet

technique ?

Energétiquement autonome.

Fonction marche / arrêt

Visualisation de la mise sous tension de l’objet techni-

que

Son stéréo

Réglage du volume sonore

E– Prix de vente de l’objet technique.

Aux alentours de 10 € car les revenus des adolescents

sont très limités ( en général ).

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Définitions à noter dans le cahier par l’élève:

Le besoin:

C’est une « nécessité » ressentie par une personne, une envie à satisfai-

re, comme se loger, se déplacer, se nourrir, ou encore communiquer. Pour sa-

tisfaire un besoin il faudra concevoir un objet technique.

La représentation fonctionnelle:

Dans ce type de représentation nous visualiserons essentiellement les

fonctions techniques qui composent l’objet technique et les liens qui existent

entre eux.

Les contraintes:

Un objet technique subira différentes contraintes lors de son utilisation

et de son recyclage. Sa conception, son utilisation ou son recyclage doivent

tenir compte de différentes obligations imposées par la loi, par l’acheteur ( le

décideur ), ou simplement par la raison.

Le cahier des charges fonctionnelles:Le CDCF est utilisé pour préparer et suivre le développement ( la concep-tion ) d’un objet technique.

Il devra préciser pour l’objet technique à concevoir:- Ses fonctions de service- Les conditions et lieux d’utilisation- Les performances attendues- Les coûts à ne pas dépasser- Les délais de livraison- Le prix final de l’objet technique- etc...

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Dossier technique du flashprog

1-Vue éclatée de l’objet technique

2-Nomenclature des « pièces » partielle

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3– Vue en perspective

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3– Schéma structurel

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4– Nomenclature des pièces

5– Plan d’implantation –1-

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6– Plan d’implantation –2-

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7– Nomenclature des phases

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Fiche de diagnostic de panne

Nom et prénom des élèves du groupe

.

.

.

.

.

Quels sont les défauts que vous

observez sur votre flashprog ?

Comment pouvons-nous

« dépanner ces défauts » ?

Votre flashprog fonctionne-t-il ? ( après dépannage )

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Interrogation écrite

Répondez aux questions ci-dessous

1– Que pourriez-vous dire concernant la sauvegarde de vos identifiants sur

un ordinateur ( 4 pts )

.

.

.

.2– Donnez la définition du BESOIN ( 4pts )

.

.

.

.3– Qu’est-ce qu’une représentation fonctionnelle ( 4 pts )

.

.

.

.4– Qu’est-ce qu’une contrainte ( 4 pts )

.

.

.

.5– Qu’est-ce qu’un cahier des charges fonctionnelles ( 4 pts )

.

.

.

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Exercice:

Retrouvez pour les ob-

jets techniques ci-

dessous les contrain-

tes qu’ils devront su-

bir. Classez ces

contraintes par famil-

le ( voir ci-contre ).

Baladeur

Vélo

Téléphone portable

Cycle de vie de l’objet technique et contraintes

Cycle de vie de l’objet technique

L’objet technique passera par différentes éta-

pes tout au long de sa vie. Ces étapes sont re-

présentées dans le graphique ci-dessous.

Les contraintes

A chaque étape de sa vie, l’objet

technique subira des contraintes: Les contraintes d’utilisation ( liées à l’utili-

sateur: ergonomique, performance, sécuri-

té, robustesse, … )

Les contraintes économiques ( liées au bud-

get: Prix d’achat, coût de fonctionnement,

… )

Les contraintes environnementales ( L’objet

technique doit limiter son impact sur l’envi-

ronnement ).

Conception /

développement

Commercialisa-

tion / vente

Utilisation

Déclin / recyclage

Fabrication

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Cycle de vie de l’objet technique et contraintes

La solution technique

Elle repose sur un principe technique, elle cor-

respond à un assemblage de pièces qui permettra

de réaliser une fonction technique. La solution technique

devra être étudiée pour respecter les différentes

contraintes subies par l’objet technique.

Coût de la solution technique

Ce coût est composé de plusieurs

« composantes »

Le coût de la matière qui sera nécessai-

re à la réalisation de toutes ses pièces.

Le coût de la réalisation, c'est-à-dire

de la main d’œuvre, des machines né-

cessaires, de l’énergie utilisée, etc...

Exercice:

A partir du baladeur et de la recherche que vous avez faites sur

son évolution, énumérez les différentes solutions techniques qui

ont été retenues dans les cas suivants:

Quel support pour enregistrer le son

Le casque et/ou les écouteurs

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Interrogation écrite n°2

Répondez aux questions sui-vantes: 1– Qu’est-ce que le cycle de vie de l’objet technique ? 4pts

Ce sont les différentes étapes successives qui seront traver-sées par l’objet technique durant sa vie

2– Donnez les 5 étapes du cycle de vie de l’objet tech-nique. 4pts

Conception Fabrication Commercialisation Utilisation Recyclage

3– Qu’est-ce qu’une solution technique ? 4pts

C’est un assemblage de pièce qui permettra de réaliser une fonc-tion technique. Elle repose sur un principe technique

4– De quoi est composé le coût d’une solution techni-

que ? 4pts Il est constitué de plusieurs composantes. On y trouve le coût de la matière, de la M.O., des machines, de l’énergie, etc...

5– Quels renseignements trouverons-nous dans le ca-hier des charges fonction-nelles ? 4pts

Nous y trouverons tous les ren-seignements nécessaires pour préparer et suivre le développe-ment d’un futur objet technique

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Les documents du dossier technique

1. Les trois étapes de réalisation du dossier technique

1.1 Le dossier projet.Ce dossier est fait au bureau d’études de l’entreprise. Il

doit nous permettre de comprendre lefonctionnement de l’objet. Nous y trou-verons:

- Le dessin d’ensemble de l’objet- La nomenclature des pièces- Les dessins de définition ( de chaque

pièce de l’objet )- Le plan d’implantation s’il y a un

montage électronique

1.2 Le dossier d’industrialisation.Ce dossier est fait au bureau des

méthodes en utilisant le dossier pro-jet. Les documents qui le composentvont nous permettre de préparer lafabrication de l’objet. Nous y trouve-rons:

- La nomenclature des phases- Les gammes de fabrication- La gamme d’assemblage

1.3 Le dossier de qualification.Ce dossier est fait par le service qualité

de l’entreprise. Il comprend l’ensemble descartes de contrôle du produit. Ces cartesnous permettront d’avoir un suivi qualité denotre production.

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3. La gamme prévisionnelle de fabrication.

Elle donne tous les renseignementsnécessaires à la réalisation d’une pièce.

Elle décrit l’ordre logique de succes-sion des différentes phases de fabricationd’une pièce.

* La partie haute du document reprend l’ensemble des in-formations utiles à l’identification de la pièce.

* Dans la partie basse, nous trouverons toutes les infor-mations utiles à la description de chaque phase de fabricationde la pièce.

- Le numéro de la phase ( dans l’ordre croissant et de 10en 10 ).

- La description des opérations à fairedurant la phase.

- Les machines et l’outillage nécessai-res.

- Un croquis d’aide à la compréhensiondu travail à faire pendant la phase.

Exercice:1- Nommez les différents dessins que vous trouverez dansles pages suivantes.2– Trouvez une définition « simple » pour caractériser cha-cun de ces dessins.

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Nom:

Défini-

tion:

Nom:

Défi-

nition:

Nom:

Défini-

tion:

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Nom:

Défini-

tion:

Nom:

Défi-

nition:

Nom:

Défini-

tion:

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Nomenclature des phases de fabrication de l’amplificateur

Activités Temps Fait le

Perçage du circuit imprimé

Perçage des pastilles à 1 mm 10 min

Perçage des pastilles à 1,5 mm 5 min

Perçage des 4 trous à 2,5 mm 5 min

Usinage du boîtier

Perçage des trous à l’arrière du boîtier 01 5 min

Réalisation du logement de l’interrupteur 25 min

Perçage du logement de la DEL 5 min

Brasage des composants sur le circuit imprimé

Implantation et brasage des câbles élec

sur le circuit imprimé5 min

Implantation et brasage des résistors 10 min

Implantation et brasage des supports de

circuit intégré10 min

Implantation et brasage des condensa-

teurs plastiques10 min

Implantation et brasage des condensa-

teurs chimiques10 min

Implantation et brasage des borniers 10 min

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Préparation des fils électriques

Dénudez et étamez 6 fils électriques de

20 cm de longueur.15 min

Dénudez et étamez le câble blindé 10 min

Brasage des fils électriques

Brasez 2 fils électriques sur le potentio-

mètre n°015 min

Brasez le câble blindé sur le potentiomè-

tre n°025 min

Fermeture du boîtier n°02

Faire un nœud dans le câble blindé 1 min

Faire passer le câble blindé par le perçage

du boîtier n°021 min

Fermez/vissez le boîtier n°02 5 min

Préparation du boîtier n°01

Faire passer le câble blindé par le perçage du

boîtier 011 min

Faire passer le fil jack par le boitier 01 1 min

Faire un nœud dans le fil jack et le câble blindé 1 min

Préparez et étamez le fil jack 10 min

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Contrôle des brasures et des usinages

Contrôlez le sens d’implantation des com-

posants polarisés sur le circuit imprimé10 min

Contrôlez les brasures 10 min

Contrôlez les dimensions des usinages sur

les boîtiers5 min

Préparation de la DEL

Mise en place de la DEL dans le clip de DEL 1 min

Mise en place de la DEL dans son logement

du boîtier n°011 min

Brasage de 2 fils électriques sur les pat-

tes de la DEL.5 min

Contrôlez le sens de branchement des fils

de la DEL1 min

Préparation de l’interrupteur

Mise en place de l’interrupteur dans son

logement ( boitier n°01 )1 min

Brasage des deux fils électriques sur l’in-

terrupteur5 min

Contrôle des brasures 1 min

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Câblage du circuit électronique de l’amplificateur

Mise en place des fils de la prise jack

dans le bornier5 min

Mise en place des fils du haut parleur n°01

dans le bornier5 min

Mise en place des fils négatifs du clip de

pile et de la DEL dans le bornier.5 min

Mise en place des fils du câble blindé dans

le bornier.5 min

Contrôlez le sens des branchements 10 min

Finalisation du travail

Mise en place des circuits intégrés 5 min

Mise en place de la pile 1 min

Test de l’amplificateur 5 min

Mise en place du circuit électronique dans

le boîtier n°015 min

Fermeture du boîtier n°01 5 min

Temps total256 min ( 4 H

16 min

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Interrogation écrite n°03

Répondez aux questions sui-

vantes:

1– Quelles indications trouve-

rons-nous dans la gamme de

fabrication ? ( 4 pts )

.

.

.

.

.

.

2– Comment sont numérotées

les phases dans une gamme

de fabrication ? ( 2 pts )

.

.

3– Quel service de l’entrepri-

se réalise la gamme de fabri-

cation ? ( 2 pts )

.

.

4– Dans quel dossier trouve-

rons-nous la gamme de fabri-

cation ? ( 2 pts )

.

.

5– Pour chaque phase que

trouverons-nous comme ren-

seignements dans une gamme

de fabrication ? ( 6 pts )

.

.

.

.

.

.

6– Quelles sont les différen-

ces entre une gamme de fa-

brication et une nomenclature

des phases ? ( 4 pts )

.

.

.

.

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Evolution de l’enregistrement du son

Support Principe technique Innovation liée

Cylindre 1877: Phonographe

inventé par Tho-

mas Edison. Le son

est enregistré sur

un cylindre recou-

vert d’une feuille

d’étain

Disque microsillon 1887: Mis au point

par Emile Berliner.

Aussi appelé dis-

que Vinyle. Chaque

face est parcou-

rue par un sillon

microscopique en

spirale

Disque 78 tours Années 1920:

Idem au disque

microsillon

Bande magnétique

( libre )

Dans les années

1940 en France:

Une bande magné-

tique est placée

sur une bobine

Lien wikipedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Enregistrement_sonore#Supports_de_l.27enregistrement

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Disque dur 1956:

Cassette audio 1963: Une bande

magnétique est

placée dans un

boîtier en plasti-

que

DAT: Digital Audio

Tap

1987: Même prin-

cipe que la casset-

te audio

CD: Disque Com-

pact

1982: Un rayon la-

ser vient frapper

le disque en rota-

tion. Les irrégula-

rités de la surface

induisent une suite

binaire qui sera

transformé en

« musique »

MD: Mini Disc 1991: Ici on com-

bine la lecture op-

tique et l’enregis-

trement magnéti-

que


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DCC: Disque Com-

pact Cassette

1992: Même prin-

cipe que l’audio

cassette

MP3 ( Carte mé-

moire )

1992 ( officielle-

ment ) Le MP3 est

un algorithme de

compression audio.

Le fichier sera en-

registré sur une

mémoire numéri-

que

DVD: Digital Ver-

satile Disc

2000: Même prin-

cipe que le CD au-

dio, sauf que le

rayon laser a un

diamètre plus pe-

tit


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Synthèse dépannage du flashprog

Répondez aux questions suivantes et surtout n’oubliez pas

de noter votre nom en bas de cette feuille.

1– Quels sont les défauts qui ont été trouvés dans la réali-

sation des flashprog ?

.

.

.

2– Quels sont les outils qui ont été utilisés lors du dépanna-

ge du flashprog ?

.

.

.

.

3– Quels sont les dessins ou les documents du dossier

technique qui vous ont permis de faire la recherche des dé-

fauts du flashprog ? ( inutile de donner les numéros de pa-

ge ).

.

.

.

4– Quels sont les dangers du poste de fabrication ?

.

.

.

Nom: ………………………………

Prénom: …………………………

Classe: …………………………..

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Page 24

Correction interrogation écrite n°03

Cahier des charges fonctionnelles

Réalisation du prototype

Contenu du dossier technique: • Dossier projet

( Bureau d’études ) • Dossier d’industrialisation

( Bureau des méthodes ) • Dossier de qualification

( service qualité )

CdCF de l’am-plificateur

pour baladeur

- Fabrication de la montgol-

fière - Etude du dos-sier technique du Flashprog Etude du dos-sier technique de l’amplifica-

teur

Réalisation du dossier technique

Dossier projet:

• Dessin d’ensemble • Nomenclature des piè-

ces • Dessin de définition • Plan d’implantation • ...

Dossier d’industrialisation:

• Nomenclature des pha-ses

• Gamme de fabrication • Gamme d’assemblage

Dossier de qualification:

• Cartes de contrôles

Imag

inat

ion

de l’

obje

t te

chni

que

Conc

epti

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bjet

tec

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Fabr

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de l’

obje

t te

chni

que

Fabrication de l’objet technique en série ( fabrication sérielle )

Utilisation de tous les moyens techniques pour fabriquer l’objet technique en utilisant les données du dossier technique et l’outillage disponible ( fer à souder, lime, tournevis, perceuse, mini-perceuse, mini-fraiseuse, etc.

Dépannage du flashprog

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Synthèse des travaux de groupe

Les défauts trouvés sur le Flashprog:

Absence de composants

Mauvaise brasure

Court-circuit entre des brasures

Composants cassées

Brasures pas faites

Mauvaise implantation d’un compo-

L’outillage que nous utiliserons

nous permettra de faire:

Faire des brasures

Faire des perçages

Etamer des fils électriques

Visser / dévisser

Les dangers lors de la fabrication

La brûlure

L’électrocution

La projection

Le manque de respect du tra-

vail des autres

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Page 27

Interrogation écrite

Répondez aux questions sui-vantes: 1– Quel est le dossier qui est fait par le bureau d’études ? ( 2pts )

Le dossier projet

2– Quels sont les documents que nous y trouverons ? ( 4pts )

Le dessin d’ensemble La nomenclature des pièces Les dessins de définition Le plan d’implantation

3- Quel est le dossier qui est fait par le bureau des métho-des ? ( 2pts )

Le dossier d’industrialisation

4– Quels sont les documents que nous y trouverons ? ( 3pts )

La nomenclature des phases La gamme de fabrication La gamme d’assemblage

5– Quel est le dossier qui est fait pas le service qualité d’une entreprise ? ( 2 pts )

Le dossier de qualification

6– Quel est le document qui doit nécessairement être réalisé avant le dossier technique d’un objet technique ? ( 2 pts )

Le cahier des charges fonction-nelles

7– Quel sont les rôles de la gam-me de fabrication ( 4pts )

Donner l’ordre de succession des différentes phases Donner tous les renseignements nécessaires à la fabrication de l’objet technique Donner l’outillage utile pour cha-que phase Donner une illustration pour cha-que phase

/19

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Contrôle de l’amplificateur

Amplificateur pour baladeur

Lieu d’implantation des compo-sants ( plan d’implantation et nomencla-ture des pièces )

Présence des composants ( nomen-clature des pièces )

Sens d’implantation des compo-sants ( plan d’implantation et nomencla-ture des pièces )

Les brasures sont-elles bien fai-tes ?

Les usinages sur les boîtiers sont-ils bien faits ? ( dessin de définition )


Page 28

Les ondes et la production d’électricité

Répondez aux questions sui-vantes en regardant les vi-déos qui vous seront propo-sées. 1– Que faut-il avoir pour créer une onde électroma-gnétique ? . . 2– Qui a découvert les ondes électromagnétiques , . 3– Comment pouvons-nous créer une onde électroma-gnétique ? . . 4– Quelle est l’unité qui est utilisée pour mesurer une fréquence ? .

5– C’est quoi une fréquence ? . . . 6– Grâce à quel objet techni-que pouvons-nous transfor-mer la voix en signal électri-que ? . . 7– En quelques mots, expli-quez le fonctionnement de cet objet technique : . . . . . . 8– Existe-t-il un lien entre un micro et un haut parleur ? . .


Page 29

Les ondes et la production d’électricité

9– Où pouvons-nous trouver des ondes électromagnéti-ques ? . . 10– Quelles sont les ondes qui sont utilisées pour diffu-ser le son ? . . 11– Quelle est la vitesse de propagation des ondes élec-tromagnétiques ? . . . 12– A partir de quand avons-nous utilisé les ondes électromagnétiques ? . .

13– Y a-t-il une différence entre énergie propre et énergie renouvelable ? . . . . . Quels sont les moyens mo-dernes de production d’élec-tricité ? . . . . . .


Onde et électricité

Les ondes électromagnétiques ont été

découvertes par HERTZ ( Heinrich Ru-

dolf ) en 1887. Pour créer ces ondes il

est nécessaire de faire varier un champ

électrique. Nous ne pouvons pas les en-

tendre ( à l’oreille ) et elles se déplacent

à la vitesse de la lumière ( 300 000 km/

s ). Elles peuvent se déplacer dans le vi-

de.

Les ondes

acoustiques

sont audibles et se déplacent à

la vitesse du son ( 340 m/s ). Ce

sont ces ondes qui sont émises

par nos amplificateurs pour ba-

ladeur. La solution technique

retenue pour émettre un son

est très proche de celle rete-

nue pour transformer un son

en signal électrique.

Les vibrations font bouger une membrane qui

entraîne le déplacement d’une membrane à

proximité d’un aimant. Ce déplacement crée

une tension électrique. Cette propriété peut

être inversée dans le haut parleur.

Haut parleur

Microphone

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Onde et électricité

La production d’électricité:

Les moyens actuels sont nombreux et nous tentons de plus

en plus de produire une électricité verte. Voici quelques

exemples:

La centrale nucléaire

La centrale thermique

Le barrage hydroélectrique

Les éoliennes

Les usines marémotrices

« L’énergie des vagues »

L’énergie solaire

La bio énergie

La géothermie

La biomasse

Tous ces procédés de production ne sont pas forcement

verts, propres ou renouvelables.

Energie propre ( ou énergie verte ): c’est

une source d’énergie primaire qui ne pro-

duit pas ( ou pas beaucoup ) de polluant

lors de la création de l’énergie finale.

Energie renouvelable: Ce sont les éner-

gies dont les réserves ne peuvent pas

s’épuiser ou alors qui se régénèrent plus

vite que leur consommation.

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