Deux siècles d'énergie électrique (Enseignement scientifique Tle)

Summary

Depuis 1820, les découvertes de pionniers comme Hans Christian Ørsted et Michael Faraday ont jeté les bases de la production d'électricité, notamment avec le moteur électrique et l'induction électromagnétique. Aujourd'hui, l'électricité est principalement produite via des turbines et des alternateurs. Cependant, face aux défis environnementaux, des alternatives renouvelables comme l'énergie solaire se développent, avec des cellules photovoltaïques transformant l'énergie des photons en électricité. Bien que des prototypes de panneaux transparents soient en cours, leur rendement et coût restent des obstacles.

Takeaways

• 😀 En 1820, Hans Christian Ørsted établit un lien entre l'électricité et le magnétisme, découvrant que le courant électrique influence une boussole.
• 😀 En 1821, Michael Faraday montre qu'il est possible de générer du mouvement en combinant électricité et magnétisme, posant les bases du moteur électrique.
• 😀 Le principe du moteur électrique repose sur le fait qu'un courant dans un fil conducteur peut faire tourner un aimant ou un fil conducteur mobile.
• 😀 Faraday démontre, dix ans plus tard, qu'un courant électrique peut être induit dans un fil conducteur sans connexion physique à une pile, grâce au phénomène d'induction électromagnétique.
• 😀 L'induction électromagnétique permet de produire de l'électricité dans des systèmes comme les alternateurs utilisés dans les centrales électriques.
• 😀 Près de 95 % de l'électricité dans le monde est produite à l'aide de turboalternateurs, qui génèrent de l'électricité par induction électromagnétique.
• 😀 Face à l'épuisement des énergies fossiles, les énergies renouvelables comme l'énergie solaire sont de plus en plus exploitées pour produire de l'électricité.
• 😀 Antoine Becquerel découvre l'effet photovoltaïque en 1839, où l'énergie des photons du soleil est convertie en électricité par des matériaux semi-conducteurs.
• 😀 Le silicium est le matériau le plus couramment utilisé dans les cellules photovoltaïques modernes, capable d'absorber une grande partie de l'énergie solaire.
• 😀 Les cellules photovoltaïques actuelles ont un rendement d'environ 25 %, mais nécessitent une grande surface pour être efficaces, bien que des prototypes de cellules photovoltaïques transparentes soient en développement.

Q & A

Qui est le premier à établir un lien entre électricité et magnétisme ?

Le physicien danois Hans Christian Ørsted est le premier à établir ce lien en 1820.

Que découvre Michael Faraday en 1831 ?

Michael Faraday découvre le phénomène d'induction électromagnétique en 1831, montrant qu'il est possible de créer un courant électrique dans un fil conducteur sans qu'il soit relié physiquement à une pile.

Comment fonctionne un moteur électrique ?

Dans un moteur électrique, un courant électrique circule dans un fil conducteur, ce qui entraîne la rotation d'un aimant mobile. Inversement, si c'est le fil conducteur qui est mobile, c'est ce dernier qui se met à tourner.

Qu'est-ce qu'un turboalternateur et comment fonctionne-t-il ?

Un turboalternateur est une machine utilisée dans les centrales électriques où l'eau chauffée sous pression fait tourner une turbine. L'axe de rotation de cette turbine est relié à la partie mobile d'un alternateur, générant un courant électrique par induction électromagnétique.

Quelle est la source d'énergie principale utilisée dans la production d'électricité dans le monde ?

Près de 95 % de l'électricité mondiale est produite en utilisant des turboalternateurs dans des centrales électriques.

Pourquoi l'utilisation des énergies renouvelables est en développement dans la production d'électricité ?

Face à l'épuisement des ressources fossiles et aux défis environnementaux, l'utilisation des sources d'énergie renouvelables pour produire de l'électricité est en plein développement.

Quel est le principe de fonctionnement d'une cellule photovoltaïque ?

Une cellule photovoltaïque convertit l'énergie des photons du soleil en électricité, grâce aux propriétés des matériaux semi-conducteurs qui deviennent conducteurs d'électricité lorsqu'ils reçoivent une énergie externe.

Quel est le matériau semi-conducteur le plus utilisé dans les cellules photovoltaïques ?

Le matériau semi-conducteur le plus utilisé dans les cellules photovoltaïques est le silicium, qui est capable d'absorber une grande partie du spectre énergétique solaire.

Quel est l'inconvénient majeur des panneaux photovoltaïques actuels ?

L'inconvénient majeur des panneaux photovoltaïques actuels est la grande surface nécessaire pour installer un grand nombre de panneaux.

Quels progrès ont été réalisés dans la recherche sur les cellules photovoltaïques ?

En 2015, des chercheurs ont créé un prototype de cellules photovoltaïques transparentes, ce qui pourrait permettre de transformer les vitres des immeubles en panneaux photovoltaïques, réduisant ainsi l'espace nécessaire au sol.