Cette page en construction abordera les thèmes suivants:

 Découverte - Formes et sources d'énergie    -    Questions-réponses sur l'énergie - Produire, transformer, stocker, transporter l'énergie - Notions de travail et de puissance - Applications pratiques - Montages et démonstrations -

Maquette d'un barrage avec turbine et générateur  + schémas d'un barrage 

La lampe dynamo à manivelle : un exemple d'écoconception

l'énergie du vent : moulins et éoliennes   -   l'énergie nucléaire

Tableau récapitulatif

1/ Découverte: l'énergie d'une chute d'eau (17 mai 2003 - 17 images ci-dessous)

Matériel: Nous avons fait des expériences sur la pression de l'eau avec une bassine, des tuyaux, des vannes, des seringues, des poids et une turbine (récupérée sur une brosse de karcher).

Déroulement: Nous avons installé sur une table la bassine qui servait de réservoir; nous y avons plongé un long tuyau qui descendait par la fenêtre jusque dans la cour (hauteur de chute 5,50 m).

Le maître a aspiré l'eau pour amorcer le siphon: l'eau s'est mise à couler dans le tuyau et elle a jailli. Cela montre qu'il y avait de la pression. Il a fixé la vanne au bout du tuyau pour contrôler l'écoulement de l'eau. Comme l'embout était plus étroit, on a remarqué que l'eau giclait plus loin.

Lorsque l'on a placé une seringue au bout du tuyau, on a constaté que le piston de la seringue était poussé par l'eau. C'est la preuve que l'eau sous pression exerce une certaine force et peut fournir un travail: la grosse seringue a été capable de soulever un poids de 2 kg. (elle avait plus de force que la petite qui n'a soulevé que 700 g).

Ensuite, on a enlevé la seringue et on a dirigé le jet d'eau vers la turbine qui s'est mise à tourner à toute vitesse. La turbine entraînait un moteur à aimants capable de produire de l'électricité.

Conclusion: Ces expériences nous ont montré que, lorsqu'une réserve d'eau est placée en hauteur, on peut utiliser son énergie pour produire de la force et du mouvement, c'est à dire un travail mécanique; on peut même transformer l'énergie de cette chute d'eau en électricité. (Attention, c'est l'énergie qui se transforme, pas l'eau !)

Plus la hauteur de chute est importante, plus il y a de pression et d'énergie.

26 septembre: Nous avons eu une nouvelle idée pour faire nos expériences sur l'énergie hydraulique: nous allons installer le matériel sur l'escalier de secours, nous y serons plus à l'aise que dans la cour. Lucie et Alexandre ont mesuré la hauteur de chute: 4,30 m.

 bassin

 

 hauteur de chute

Petite démonstration avec la seringue et le poids de 1 kg
 jet d'eau  seringue (piston poussé par l'eau)
   
 poids soulevé  poids soulevé
 
Principe des vases communicants:
gif animé: vases communicants

Construction et démonstration de l'ascenseur

 

 ascenseur meccano
 ascenseur
   

 test de force de l'ascenseur

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 test de force 2

 

L'ascenseur terminé équipé maintenant d'une pompe à eau et d'un petit réservoir:

test de force de la pompe 
La turbine à eau: 4 élèves préparent un support en meccano qui permettra d'exploiter la force motrice de l'eau pour soulever une charge. Ils utilisent des roues dentées afin de démultiplier la force.
 turine à eau  turbine 2
 -  
 turbine 3  turbine 4

 

  Le montage est terminé:

turbine à eau avec dispositif de levage

turbine à eau aux essais

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Projet de construction: maquette de démonstration d'un barrage avec retenue d'eau en hauteur (en haut de l'escalier de secours), conduite forcée en tubes PVC diamètre 16 mm (le long des marches), générateur d'électricité monté sur la turbine (moteur de précision), transport par lignes électriques et consommation (diodes luminescentes pour figurer l'éclairage d'une ville):

Schéma du barrage par Jana

(dessin de Clarisse - 5 octobre 2003)

 

Transformation d'énergie lumineuse en électricité par la pile solaire

L'énergie lumineuse est convertie en électricité, qui est à son tour transformée en énergie mécanique par le moteur

piles solaires

En plaçant le doigt sur l'arbre du moteur on sent sa force.

pile solaire (cellule photovoltaïque)

A suivre...

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