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Technologie 3ᵉ

Ressources · 3ᵉ · Technologie

La chaîne d'énergie

Alimenter, distribuer, convertir, transmettre, sources et formes d'énergie, convertisseurs (moteur, résistance, LED…), rendement, puissance et énergie consommée, schéma de la chaîne d'énergie d'un système

À propos de cette page
Ces exercices corrigés sur « La chaîne d'énergie » en troisième permettent de s'entraîner et de vérifier ses acquis en technologie. Ils suivent le programme officiel de troisième et sont classés par difficulté (facile, moyen, difficile). Au programme : La chaîne d'énergie : quatre fonctions, Sources et formes d'énergie, Alimenter : fournir et stocker l'énergie, Distribuer : autoriser ou doser l'énergie. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » : la correction est immédiate et tolère majuscules, espaces et ponctuation. Cet entraînement aide à mémoriser les méthodes, repérer ses erreurs et gagner en confiance avant un contrôle. Exercices gratuits proposés par un professeur particulier à Marseille pour réviser technologie en troisième.

Entraîne-toi par niveau. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » (ou tape Entrée). La correction tolère majuscules, espaces et ponctuation.

Facile
Ex. 1 — Quelle fonction ?Écris la fonction de la chaîne d'énergie (alimenter, distribuer, convertir ou transmettre) assurée par l'élément décrit.
Les piles d'une lampe torche assurent la fonction .
L'interrupteur qui allume ou éteint une lampe de chevet assure la fonction .
Le moteur d'un mixeur assure la fonction .
La courroie qui relie le moteur au tambour d'une machine à laver assure la fonction .
Le panneau solaire qui recharge la batterie d'un portillon automatique assure la fonction .
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  1. alimenter — Elles fournissent l'énergie à tout le système.
  2. distribuer — Il laisse passer ou coupe l'énergie.
  3. convertir — Il transforme l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
  4. transmettre — Elle amène le mouvement du moteur jusqu'au tambour.
  5. alimenter — Avec la batterie, il fournit l'énergie au système.
Ex. 2 — Renouvelable ou non ?Écris « renouvelable » ou « non renouvelable ».
Le vent est une source d'énergie .
Le charbon est une source d'énergie .
L'uranium est une source d'énergie .
La biomasse (bois, déchets végétaux) est une source d'énergie .
Le gaz naturel est une source d'énergie .
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  1. renouvelable — Il est entretenu en permanence par le Soleil.
  2. non renouvelable — Combustible fossile formé en millions d'années.
  3. non renouvelable — Minerai dont le stock sur Terre est limité.
  4. renouvelable — Elle se reconstitue si l'on replante.
  5. non renouvelable — Combustible fossile, comme le pétrole.
Moyen
Ex. 3 — Les formes d'énergie des convertisseursComplète avec la forme d'énergie qui convient.
La résistance d'une bouilloire convertit l'énergie électrique en énergie .
Une LED convertit l'énergie électrique principalement en énergie .
Un panneau photovoltaïque convertit l'énergie en énergie électrique.
Une batterie en charge transforme l'énergie électrique en énergie .
La dynamo d'un vélo convertit l'énergie en énergie électrique.
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  1. thermique — C'est l'effet recherché : chauffer l'eau.
  2. lumineuse — Avec peu de pertes en chaleur.
  3. lumineuse — Il reçoit la lumière du Soleil.
  4. chimique — Elle la restitue ensuite sous forme électrique.
  5. mécanique — C'est la rotation de la roue qui l'entraîne.
Ex. 4 — Puissance et énergieCalcule. Écris seulement le nombre.
Une lampe LED de 7 W reste allumée 5 h. Énergie consommée : Wh
Un moteur alimenté sous 12 V absorbe 1,5 A. Puissance absorbée : W
Un aspirateur de 800 W fonctionne 45 min. Énergie consommée : kWh
Une énergie de 54 000 J correspond à Wh.
Une carte électronique alimentée sous 5 V consomme 400 mA. Puissance : W
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  1. 35 — E = P × t = 7 × 5 = 35 Wh.
  2. 18 — P = U × I = 12 × 1,5 = 18 W.
  3. 0,6 — 45 min = 0,75 h ; 0,8 kW × 0,75 h = 0,6 kWh.
  4. 15 — 54 000 / 3 600 = 15 Wh.
  5. 2 — 400 mA = 0,4 A ; P = 5 × 0,4 = 2 W.
Difficile
Ex. 5 — Rendement et pertesCalcule ou explique.
Un moteur absorbe 80 W et fournit 60 W mécaniques. Rendement : %
Puissance perdue par ce moteur : W
Une lampe à incandescence de 60 W produit 3 W de lumière. Rendement : %
Une chaîne comprend une batterie (rendement 90 %), un moteur (80 %) et une transmission (95 %). Rendement global : %
Un élève annonce un rendement de 120 % pour un moteur. Que lui réponds-tu ?
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  1. 75 — η = 60 / 80 = 0,75.
  2. 20 — 80 − 60 = 20 W, dissipés surtout en chaleur.
  3. 5 — 3 / 60 = 0,05 : 95 % de l'énergie chauffe la pièce.
  4. 68,4 — 0,90 × 0,80 × 0,95 = 0,684 : on multiplie les rendements.
  5. Réponse libre — exemple : C'est impossible : un convertisseur ne peut pas fournir plus d'énergie qu'il n'en reçoit, son rendement est toujours inférieur à 100 %. Il a sans doute divisé la puissance absorbée par la puissance utile au lieu de l'inverse. — η = P utile / P absorbée, toujours < 1.
Ex. 6 — Rapport de transmissionCalcule ou complète.
Engrenage : pignon moteur de 15 dents, roue menée de 60 dents. Rapport de transmission :
Le moteur tourne à 2 400 tr/min. Vitesse de la roue menée : tr/min
Ce système est un (réducteur ou multiplicateur).
Poulies : poulie motrice de 50 mm, poulie réceptrice de 125 mm, moteur à 2 000 tr/min. Vitesse de la poulie réceptrice : tr/min
Vélo : plateau de 48 dents, pignon arrière de 16 dents. Pour un tour de pédalier, la roue arrière fait tours.
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  1. 0,25 — r = Z menant / Z mené = 15 / 60 = 0,25.
  2. 600 — 2 400 × 0,25 = 600 tr/min.
  3. réducteur — r < 1 : la sortie tourne moins vite.
  4. 800 — r = 50 / 125 = 0,4 ; 2 000 × 0,4 = 800 tr/min.
  5. 3 — r = 48 / 16 = 3 : ici le système est multiplicateur.
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