Consultation du fichier PHT.83p
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Contenu du fichier PHT.83p
Description: sti fni
Texte:
Energie solaire
Rayonnement thermique:
P(W) = o x S x T
o : 5,67.10^-8Wm^-2.K^-4
S : m^2
T: K
Rendement d'une cellule photovoltaique:
n = Pc(puissance maximale:W)/PL(puissance lumineuse:W)
..................................
Les pressions
P(Pa) =F(N) / S(m^2)
principe fonda. de l'hydrostatique:
PA-PB = p.g.(ZA-ZB)
ZB = PA-PB / p.g
PA PB (Pa) p( masse vol kg.m^3) g(9,8m.s^-2)
1bar = 10^5 Pa
Préssion diff: Pdiff = P1 - P2
Préssion relative: Prel= Pabs - Patm
Débit massique: Dm(kg.s^-1) = m(kg) / t(s)
Débit volumique: Dv(m^3.s^-1) = V(m^2) / t(s)
Vitesse moyen d'ecoulement: V(m.s^-1) = Dv / S(m^2)
S = gpi d^2 / 4
................................
L'eau
Energie échangée avec l'extérieure:
gdelta E(j) = m(kg) x L(j.kg^-1)
................................
Les ondes
- une onde éléctromagnétique: correspond a
la propagation d 'un vecteur champ électrique
et d' un vecteur champ magnétique.
- la polarisation d'une onde correspond à l'
orientation du vecteur de champ éléctrique ,
elle peut etre linéaire ou elliptique.
champ elec et magné : E / B = C
célérité = 3 x 10^8
longueur d'onde: glambda = c x T(période en s) = c / f (Hz)
champ éléctrique:
E= groot galpha x Po / d
E: V.m^-1 Po: W d: m galpha : gomega
..................................
Les capteurs
-capteur analogique : délivre une tension courant
qui peut prendre toutes les intervalle donné.
-capteur numérique : fournit un nombre codé
sur N bits qui peut prendre 2^N valeurs.
-capteur TOR : peut prendre uniquement 2
valeurs correspondant aux niveau logique 0 et 1.
sensibilité du capteur : S=Delta s / Delta m
....................................
Base/Acide
Acide ( < 7 ): est une espece chimique
susceptible de ceder un proton H+
Basique( > 7): est une espece chimique
susceptible de capter un protons H+
Un couple Acide/Base : est constituer d'
un acide et de sa base conjugué. un acide
ayant cédé un proton se transforme en sa base
conjugué. un acide ayant capté un proton se
transforme en son acide conjugué.
Demi equation protonique : acide H+ + base -
équation acide base: acide1+ base2 --> base1+ acide2
.........................................
Les Energis
- L'energi se conserve : Ea = Eu + Ep
- Puissance moyenne : Pm (w) = E2-E1 (j) / t2-t1 (s)
-Rendement : grecurN = Pu / Pa
........................................
Mécanique
Une action mecanique peut etre modelisée par
une force , representé par un vecteur F
caracterisé par: son point d'application,
sa direction , son sens et son intensité
exprimé en newtons.
Moment de la force F par rapport a l'axe
de rotation du solide :
M(F)= d x F
M(F): moment (N.m)
F: force (N)
d: Bras de levier (m)
Un couple de forces correspond a deux
force F1 et F2 ayant les caractéristiques
suivantes : droites d'action paralleles , s
ens contraires et meme intensité F1 =F2 = F
Moment d'un couple de forces :
C = d x F
C: moment d'un couple
d: distance entre les 2 droites d'action
Le travail W d'une force constante dont le point
d'application se déplace de A a B est défini par :
W = F. AB . cos(g)
W: Travail de F entre A et B (j)
F: intensité de la force
AB: distance du deplacement
g: angle entre F et AB (rad)
Travail W d'un couple constant pour un
solide en rotation d'un angle O :
W = C x O
W:travail de C pour une rotation d'un angle O (j)
C:couple (N.m)
O:angle de rotation du solide (rad)
Variation d'energie cinétique d'un solide pour
un deplacement de A a B :
Ecb-Eca=W
Ecb:energie cinetique a la position a B (j)
W:travail des force exterieurs (J)
Ec:1/2.m.o^2
Energie mecanique d'un solide :
Em=Ec+Ep
Em: energie mecanique
Ec: energie cinetique
Ep: energie potentielle
En absence de frottement ou de force motrice ,
Em = constante
Puissance moyenne perdue par un solide :
Pm = EmA - EmB / delta T
Pm: puissance moyenne perdu (W)
EmA: Energie mecanique en A (J)
delta T : durée du deplacement ou de la rotation
du solide
..................................
Principe fondamental de la dynamique
Pour un solide en translation:
Fext=m.Ag
Fext : resultante des forces exterieurs (N)
m: masse du solide
Ag: acceleration du centre de gravité G
pour une vitesse constante , Ag:0 , donc
la somme des forces exterieurs exerces sur
le solide est nullle : Fext:0
Pour un solide en rotation :
C= J.a
C: couple des forces exterieurs
j: moment d'inertie
a: acceleration angulaire du solide (rad.s)
Forces de resistance aerodynamique :
Fres= 1/2 Pa x S x CX x v^2
Fres: force de resistance aerodynamique (N)
Pa: masse volumique du fluide (kg.m^3)
S: maitre couple ou section frontale du solide (m^2)
CX: Coefficient sans dimension
v: Vitesse du solide (m.s)
..................................
Convertisseurs électromecaniques
Un moteur electrique est un convertisseur
electromecanique qui transforme l'energie
electrique en energie mecanique.
Un generateur electrique est un convertisseur
electromecanique qui transforme l'energie
mecanique en energie electrique.
Le rendement n d'un convertisseur electromecanique
est difini par :
n= Pu/Pa = Pu/Pu+Pd
Pd: puissance perdu (w)
La puissance mecanique Pm est difinie par:
Pm = c x V
Pm: puissance mecanique en watt
C: couple utile en newtons-metres
V: Vitesse de rotation en radians par second
L'induit de la MCC est modélisé par la relation: U=E+R.I
E=k x V
E: force electromotrice en volt
k: constante electromecanique
C=k x I
C: couple fourni en newtons-metres
I: intensité en amperes
k: constante electromecanique en N.m.A
Un champ magnetique tournant est généré par
trois bobines fixes, décalées de 120°
et alimentées par les courant d'un courant
d'un reseau triphasée équilibré de frequence f.
Le champ magnétique tourne a la vitesse de
synchronisme Vs defini par :
Vs=w/p
Vs:vitesse de synchronisme en rad.s
w:puissance de la tension d'alimentation en rad.s
p:nombre de paires de poles du stator
Un moteur synchrone tourne a la meme vitesse que
le champ tournant : V=Vs
Un moteur asynchrone tourne a une vitesse V
legerement inferieur a la vitesse Vs .
Le glissement g rend compte de ce decalage:
g = Ns-N/Ns = Vs-V/Vs
g:glissement
Ns:Vitesse de synchronisme (tr.min)
N:Vitesse de rotation en tr.min
Pour un moteur synchrone quel que soit le couple,
le moteur tourne rigoureusement a la meme vitesse
de synchronisme Vs.
Le point de fonctiennement P du convertisseur
est défini par l'intersection entre les courbes
C=F(V) et Cr=f(V)
Courant continu : Moteur essui-glace ,
direction assisté , pompe lave-glace ,
variation vitesse facile , faible cout du moteur ,
entretien des valais , reservé aux faible puissance.
Moteur asynchrone: Ascenseurs , simple et robuste,
vitesse variable possible avec un variateur.
Moteur synchrone: moteur electrique voiture hybride,
emcombrement reduit , couvres toutes puissance,
vitesse variable possible avec variateur ou
structure autopiloté.
.........................................
Transfert d'energie sous forme thermique.
La reaction de formation: d'un constituant a une
temperature T et sous une pression de 1 bar ,
est la reaction au cours laquelle une mole de ce corps
est formé a partir des corps simples
correspondant aux elements qui le constituent
L'enthalpie de formation: AfH° d'un constituant
a la température T et sous la pression de 1 bar
est l'energie thermique liberé ou recue lors de
la reaction de formation d'une mole de ce constituant
Elle s'exprime en J.Mol
L'enthalpie de combustion: AcH° d'un combustible a
la temperature T et sous la pression de 1 bar est
l'energie thermique libérée lors de la reaction
compléte d'une mole du combustible avec le dioxygene.
Elle s'exprime en J.mol. Les enthalpies de combustion
sont de signe negatif.
Elles dependent de la temperature a laquelle elle
s'affecte a la reaction
Toute enthalpie de combustion peut etre calculée a
partir des enthalpies de formation des reactifs et
produits apparaissant dans l'equation de la combustion:
AcH°=EAfH°(produit i).Ni - EAfH°(reactif i) .ni
L'energie thermique Op cédée:
lors d'une combustion a la temperature T sous
la pression 1 bar est:
Op = AcH° x Xmax
Q = M x P x cs
Op:energie thermique cédée en joules
AcH°: Enthalpie de combustion en joules par moles
Xmax : avancement maximal de la reaction
Un carburant est un combustible alimentant un moteur
thermique (moteur essence , moteur diesel) Ce dernier
convertit l'energie chimique du carburant en energie
mécanique. On distingue trois types de carburant selon
le mode de production :
-Les carburant issus de la pétrochimie
(essence sans plomb)
-les carburants issus de l'agrochimie
( biocarburant)
-les carburant issus de l'algochimie
( 3 eme generation )
Les moyens de prevention sont l'interdiction de
remplir un reservoir de vehicule en presence d'une
source de chaleur ou d'une sources d'etincelles,
et le fait d'eviter de mettre en marche le moteur
d'un vehicule dans un endroit clos ou peu ventilé.
Les moyens de protection sont l'existence sur les
vehicules recents d'un pot catalytique qui réduit
la nocivité des gaz d'echappement et sur les
reservoirs des véhicules au GPL de soupapes de
sécurité pour limiter les risques d'accident.
...............................................
Les Piles/ Accumulateurs
Les piles et les accumulateurs sont des generateurs
electriques qui fournissent un courant electrique
grace a des transformations chimiques .
Les piles et accumulateurs sont constituées
de deux demi-piles qui contiennent chacune un
couple oxydant/reducteur
Les deux couples oxydant/recucteur
( Ox1/Red1 et Ox2/Red2 ) echangent des electrons
au travers du circuit electrique.
Les porteurs de charges sont :
-les electrons dans les fils de connexion
-les ions (anions et cations) sans les solutions et
les gels
Dans le circuit exterieur , le courant electrique
delivré par une pile ou un accumulateur circule de
la borne + a la borne -
La borne + (cathode) de la pile , en contact
avec l'oxydant , capte les electrons cédés par
le reducteur
Exemple : Cu2+(aq) +2e- => Cu(s)
La borne - (anode) de la pile , en contact avec
le reducteur , cede les electrons captés par l'oxydant
Exemple: Zn(s) =>Zn2+(aq)+2e-
Lors de la charge d'un accumulateur,
la borne - est la cathode , la borne + l'anode
La constante de Faraday , notée F, est le produit
de la charge élémentaire e par la constante
d'Avogadro Na :
<> F = e x Na = 9.65 x 10^4 C.mol^-1 <>
La quantité d'electricité disponible O dans une pile est:
la quantité maximale d'electrons pouvant circuler
multiplié par un faraday :
Q = ne x F
Q: quantité d'electricité disponible en coulombs (C)
ne: quantité d'electrons pouvant etre echangée dans la
pile en moles
F: constante de faraday
La durée de fonctionnement At d'une pile est :
<> At=Q/I <>
At:duré d'utilisation maximale theorique en secondes
O:quantité d'electricité en coulomb
I:Intensité en A
La tension aux bornes d'une pile ou d'un accumulateur
est :
<> U= E- r x I <>
U:Tension aux bornes accumulateur ou pile V
E:tension a vide en V
I:Intensité du courant débité en A
r:resistance interne en Ohm
L'energie disponible W dans une pile ou un accumulateur
est :
<> W= Q x E <>
W: energie disponible en joules
Q: capacité , quantité d'electricité disponible en C
(coulombs)
T: Tension a vide en V
Capacité d'une batterie en A.h :
1A.h=3600 A.s = 3600 C
Les accumulateurs sont des dispositifs réversibles.
En fonctionnement génerateur (decharge )
ils fournissent de l'energie electrique a un recepteur.
En fonctionnement recepteur (charge ) ils recoivent
de l'energie electrique d'un generateur.
> Les matériaux dans les transports <
Mettalique:
Brillant, Bon conducteur electrique ,
bon conducteur thermique , bonne resistance mecanique,
s'oxydent.
Organique:
Mat,brillant, transparent,
mauvais conducteur electrique,
mauvais conducteur thermique,
tres variable resistance mecanique ,
certaint plastique s'oxydent.
Mineraux:
Transparent, isolant la conduction electrique,
moyen conduction thermique,
mauvaise resistance mecanique, ne s'oxyde pas.
Les materiaux composites sont des assemblage d'au moins
deux materiaux qui ne se mélangent pas : fibre de verre,
Kevlar.
Les contraintes thermiques entrainent des phenomenes
de dilatation qui peuvent engendrer des fissures,
voire la rupture du materiau.
Le vieillissement du au rayonnement solair enttraine
des reactions chimique qui modifient les plastiques,
les couleurs des peintures ... L'absorption du
rayonnement solaire peut engendrer des contraintes
thermiques dans les materiaux.
La corrosion d'un métal est la transformation du métal
en ions par perte d'electrons
M=Mn++Ne-
La corrosion d'un metal correspond a la formation
d'une demi-pile.
Un oxydant ne peut corroder que les métaux
situés en dessous de lui sur l'echelle electrochimique.
L'oxygene de l'air provoque par exemple
l'oxydation du fer , entrrainant la formation de rouille.
Protection physique : une couche non poreuse et
isolante electriquement protege le metal de la corrosion.
Protection par passivation et anodisation : quand elles
sont possibles , ces operations permettent de raliser
une couche d'oxyde qui protege le metal de la corrosion
Protection par depot metalique : on depose sur
le metal a proteger une couche d'un autre metal
resistant mieux a la corrosion
Protection cathodique par anode sacrificielle : on
connecte electriquement le metal a proteger (cathode )
avec un autre metal (anode) qui s'oxyde plus facilement.
.....................................................
Les Capteurs ( dispositif de transport )
La valeur moyenne d'une tension periodique u(t) se
mesure avec un voltmetre en mode Dc :
a+T
Umoy=1/T x S u(t)dt
a
Umoy: valeur moyenne de u(t) en V
T: periode en S
La valeur moyenne d'une tension sinusoidale est nulle.
La valeur efficace d'une tension periodique u(t) se mesure avec un
voltmetre en mode RMS .
Elle est definie par/ a+T
Ueff = Racine de ( 1/T x S u^2(t)dt
a
Ueff: valeur efficace de u(t) en V
T: periode en S
La valeur efficace d'une tension sinusoidale vaut : Umax/racine 2
Le spectre d'un signal periodique correspond a la
representation graphique des frequences qu'il contient .
Un signal periodique , de frequence F appelée
frequence fondamentale , contient plusieurs
fréquences qui sont des multiples de F
Un multiplicateur multiplie la tension d'entrée
par un coefficient d'amplification noté A
Ve->Amplificateur-->Vs=A.Ve
Le gain G d'un amplificateur est défini par :
G=20log|A|
G:gain en decibel (dB)
A:coefficien d'amplification
Un filtre est un circuit electrique qui elimine les
signaux de frequence non desirée
Une frequence de coupure a -3 dB corespond a une
attenuation de 3 dB par rapport au gain maximal
dans la bande passante du filtre.
La numerisation d'un signal analogique necessite :
-la prise d'un echantillon ou echantillonnage
-la maintien durant la conversion A/N ou blocage
-la quantification
La frequence d'echantillonnage est definie par
Fe=1/Te
Fe:frequence d'echantillonage en hertz
Te:periode d'echantillonage en S
Condition de Shannon: l'echantillonage d'un signal est
corect si :
Fe> 2Fmax
Fmax : Frequence maximal du signal d'echantillonage
Un convertisseur analogique numerique (CAN) convertit une tension analogique Ve , en un nombre de binaire
codé sur N bits
Le quantum q d'un CAN est défini par
q= Delta Vemax/2^n
Vemax: plage de conversion du CAN (Vref)
L'erreur de quantification évolue entre +q/2 et -q/2 :
elle corespond a l'ecart entre la tension que l'on
convertit et la tension correspondant au mot binaire
obtenue en sortie.
......................................................
Champ magnétique
La terre est une source de champ magnetique.
On peut modeliser son champ magnetique a l'aide
d'un aimant droit dont le pole sud est dirigé vers
le pole nord geographique.
Les aimants permanents sont fabriques a l'aide de
materiaux ayant les propriétes magnetique . Ils
peuvent produire a leur voisinage des champs
magnetiques d'une valeur qui peut atteindre 1 tesla .
Un circuit parcouru par un courant electrique est
une source de champ magnetique . Si le courant
electrique est continu , le circuit crée un champ
magnetique statique . Si le courant est sinusoidale
de frequence f , le champ magnetique crée sera
variable au cours du temps , sinusoidale et de meme
frequence
La valeur de B crée par un courant dans un circuit
depend de la geometrique du circuit , du point
de mesure et de l'intesité I du courant . Si le
circuit n'est pas bobiné sur un materiau magnetique ,
la valeur de B est donnée par:
B=K.T
B: champ magnetique en teslas (T)
k: constante qui depend du circuit en teslas par ampere ( T.A)
I: intensité du courant electrique en amperes (A)
Le champ magnetique en un point de l'espace est
caractérisé par le vecteur champ magnetique N :
-sa direction est celle de l'axe d'une aiguille
aimantée
-son sens va du pole Sud de l'aiguille aimanté
vers son pole Nord ;
-sa valeur s'exprime en teslas (T)
S<>N
B
Une ligne de champ magnetique est une ligne tangente en
chacun de ses points au vecteur B:
-elle est orientée par une fleche dans le sens du
champ;
-pour un aimant, elle est orientée du pole Nord vers
le pole Sud;
-les lignes se resserent dans les regions ou le champ
est intense;
-elles sont paralleles entre elles dans les regions
du champ uniforme .
La valeur du champ magnetique se mesure avec un
teslametre.
etoile a neutrons : 10^8 T
Aimant supraconducteur : 10 T
Grand electroaimant de laboratoire : 5 T
Petit aimant en ceramique : 1 T
Aimant droit : 10^-2 T
Televiseur : 10^-4 T
Ligne haute tension : 0,5 x 10^-4 T
..........................................
Radioactivé
Des noyaux sont appelés isotopes s'ils ont le
meme nombre de charge Z , mais un nombre de nucléons
A different .
La radioactivité est une reaction nucléaire
spontanée. Un noyau radioactif instable,
appelé noyau pere , se desintegre en un autre noyau ,
appelé nauyau fils , etg emet une particule.
C'est un phenomene aleatoire et inéléclutable qui
peut-etre naturel ou artificiel.
L'activité d'un echantillon radioactif, notée A ,
est égale au nombre moyen de desintegrations par
seconde de noyaux dans l'echantillon . Elle s'exprime en
becquerels de symbole Bq :
1Bq= 1 desintegrations . S^-1
La radioactivité @ (alpha) correspond a la
desintegrations de noyau radioactifs avec
emission de noyaux d'helium 4
He
2
appelés particules @ (alpha)
>La radioactivité B-<
correspond a la desintegration de noyaux radioactifs
avec emission d'electrons notées e-
>La radioactivité B+<
correspond a la desintegration de noyaux radioactifs
avec emission de positions notés e+
Le rayonnement y accompagne chaque type de
desintegration . Il correspond a la desexcitation
du noyau fils Y* :
Y*---> Y = y
La demi-vie d'un echantillon radioactif est la
durée, notée T1/2 , au bout de laquelle la moitié
des noyaux radioactifs d'un echantillon s'est
desintégrée. L'activité A de l'echantillon est
alors divissée par 2
L'activité A(t) d'un echantillon radioactif decroit
au cours du temps de facon exponentielle :
A(t) = Ao .e^-vt
Ao: activité de l'echantillon en becquerels (Bq)
A(t) : activité de l'chantillon a l'instant t ene becquerels ( Bq)
v( y a l'envers ) : constante radioactive qui depend de la nature
de l'echantillon
Le nombre de noyaux radioactifs present dans
un echantillon est lié a l'activité :
A(t)= v.N(t)
A(t): activité de l'echantillon a l'instant t en becquerels
v( y a l'envers ) : constante radioactive qui depend de la nature de l'echantillon
N(t): nombre moyen de noyaux radioactifs presents dans l'echantillon a l'instant t
La demi-vie est liée a la constante radioactive par
la relation suivante : t(1/2) = ln2 / v ( y a l'envers )
......................................................
Danger de la radioactivité
Les dangers de la radioactivité pour l'homme sont de
deux types :
-l'irridation : due a une exposition externe ;
-la contamination : due a une exposition interne suite
a l'inhalation ou a l'ingestion d'elements radioactifs.
Un rayonnement ionisant est un rayonnement qui produit
des ionisation sans la matiere qu'il traverse .
Sa dangerosité depend de la nature et de l'energie
du rayonnements emis.
La radioprotection définit les mesures prises pour
proteger l'homme et son environnement contre les effets
dangereux des rayonnements ionisants .
Le rayonnement a (alpha) est tres ionisant,
mais peu penettrants , il est arreté par quelques
centimetres d'air ou une feuille de papier .
Les rayonnements B- et B+ sont assez penetrants,
ils sont arrétes par quelques millimetres d'aluminium.
Le rayonnements y est moins ionisant que les
rayonnements a et B , mais il est tres penetrant .
Une vingtaine de centimetres de plomb ou quelque metres
d'eau sont necessaire pout l'arreter.
L'energie des photons Ey est due a la ta desexcitation
d'un noyau . Elle est définie par:
Ey= h x v
Ey: energie des photons y en joules
h:contante de Planck en joules.seconde
h=6,62.10^-34 J.s
v: frequence de l'onde electromagnetique emise en hertz
On utilise l'electronvolt : 1 eV = 1,6 x 10^-19 J
Le rayonnement y est tres energetique:
il peut atteindre le GeV (giga electrovolt ) ;
il est de frequence plus elevée que les rayons X et
les rayons UV
La dose absorbée D traduit la quantité d'energie E
recue par une masse m de matiere irradiée .
D=E/m
D:dose d'energie absorbée en gray (Gy)
E:energie recue en joules
m:masse irradiée en kilogrammes
Un gray correspond a une energie absorbée d'un
joule pour une masse irradiée d'un kilogramme
La dose absorbée depend de :
-l'activité de la source ;
-la durée d'exposition;
-la distance a la source ;
- l'absorption due aux differents materiaux traversés
La dose equivalente H permet de tenir compte des
effets des differents rayonnements ionisant sur les
tissus biologiques
H=Wr.D
H:dose equivalente en sieverts ( Sv )
Wr: facteur de pondération
D : dose absorbée en grays (Gy)
La dose equivalente H est mesuré avec un dosimetre
Nature du rayonnement :
y,x,B : 1
Protons : 5
Neutrons : 5 a 20
Particules a : 20
Une dose absorbée d'un gray de rayonnement a est
vingt fois plus cancerigene qu'une dose d'un gray
de rayonnement y
[ Langue: fr - Auteur: NC (NC) ]
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- Sur votre calculatrice, lancez le programme nommé "ION", un programme nommé "A" est généré.
- Lancez le programme nommé "A". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus.
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- Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez
en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
- Envoyez les fichiers Crash.82b (attention ceci effacera toutes les données enregistrées sur votre calculatrice!) puis TxtView.82p et PHT.83p sur votre Ti
- Lancez le programme nommé "Crash". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus.
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Options relatives à textview
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Ce programme propose plusieurs options qui vous permettent de lire le fichier que vous venez de télécharger.
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