Aide pour un TPE

Bonjour,

Je suis en 1er S et nous sommes en train de faire les TPE. Notre projet est une lampe de poche à dynamo. Nous avons, au début, essayé de créer un courant grâce à un aimant (de haut-parleur) tournant dans une bobine (grâce à une visseuse). Malheureusement, l’intensité était bien trop faible ! Depuis, nous avons acheté une dynamo de vélo (6V). Voici donc mon problème :

On fait tourner la dynamo, puis on redresse le courant (pont de diode), ensuite on le lisse grâce à un condensateur. Le problème est qu’il faudrait pouvoir stocker l’électricité que l’on crée (le condensateur). On a réussi à allumer une del, mais le condensateur se décharge immédiatement, il ne stocke pas l’énergie. Si on ne fait plus tourner la dynamo, la del s’éteint. Comment faire pour que l’énergie reste stockée et que le condensateur se décharge lentement pour allumer la lampe en continu ?

Voici quelques photos du montage (désolé pour la résolution, elles ont été prises avec un téléphone (j’avais oublié mon appareil photo)) :

Le + arrive par le noir (je sais, on a échangé les couleurs), le – par le rouge, rentre dans le pont de diode. Le composant bleu, c’est le condensateur, le blanc c’est une résistance (marche aussi sans).

Alors la lumière s’allume, mais ne reste pas allumer, le condensateur est comme inutile, il lisse juste le courant… Y’a-t-il une erreur ? Comment faire pour que le condensateur se charge puis alimente la lampe pendant quelque temps ?

Message édité par Unluky le 01-02-2008 à 19:07:14

------------------------------ "la dictature c'est "tais-toi", la démocratie c'est "cause toujours"" Woodie Allen

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- Le souci est qu'un condensateur ne peut pas stocker de l'energie longtemps, et ne peut en emmagasiner qu'une assez faible quantité : 1/2*C*U², donc pour un condo de 1000 µF alimenté sous 6V, on a :
Energie stockée =18mJ...
- Une LED consomme environ 10 mW (en ordre de grandeur, ca peut être un peu moinbs ou un peu plus, suivant la couleur etc...) donc, le condensateur a de l'energie pour faire s'allumer la led que pendant 1.8 sec (sans compter les pertes joules dans la résistance qui précède la LED)...donc je ne crois pas que ceci soit viable...Tu peux toujours mettre des condensateurs en parallèles pr augmenter l'energie stockée mais tu auras bcp de mal à la faire s'allumer plus de 10s...
- Bref, je te conseille d'opter pour un système avec une batterie que tu recharges en tournant la dynamo...Ce problème sera intéressant, car il se peut que tu doives abaisser ou augmenter la tension pour recharger (ce qui oblige à sophistiquer un peu le montage).

Citation :

Comment faire pour que l%u2019énergie reste stockée et que le condensateur se décharge lentement pour allumer la lampe en continu ?

Si tu souhaites que l'energie du condensateur soit évacuée lentement, il faut régler ce que l'on appelle la constante de temps : autrement dit, il faut soit augmenter la valeur de C soit augmenter celle de R (en gros le temps pr décharger entièrement le condensateur est 3*R*C)...
Cepenant j'ai expliqué plus haut qu'un condenateur ne pourrait pas stocker assez d'energie.

Message édité par abel_b le 13-01-2008 à 17:09:25

------------------------------ Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve.
Répondre à abel_b

Une dynamo, ça fabrique du courant continu, non ? Pourquoi mettre un pont à diodes ?

Ta solution, c'est effectivement une batterie.

Comme lampe de poche, prends une lampe à diodes et pas à incandescence, ça consommera bien moins.

Répondre à doatyn

Citation :

Une dynamo, ça fabrique du courant continu, non ?

Oui c'est la définition d'une dynamo, mais par abus de langage, on appelle dynamo les alternateurs présents sur les bicyclettes...Donc c'est bien un courant altenatif qu'on a en sortie et le nom de "dynamo" n'est pas approprié (même si tout le monde l'utilise).

Voilà (petite minute culturelle)...

Répondre à abel_b

Merci, abel.

Répondre à doatyn

Merci
Je pensais que c'était des condensateurs qu'il y avait dans les lampes de poche à dynamo.

Sinon, l'idée de la batterie est intéressante puisque ça complique la chose, donc mieux. Mais je viens de faire quelques recherches sur des batteries, mais je ne trouve pas vraiment une batterie à utiliser. Sinon, j'ai une batterie d'une visseuse (celle que j'utilise pour le TPE, j'avais perdu son chargeur, donc je l'ai démonter ^^), est-ce que je pourrais alors réutiliser ces batteries-là pour la lampe (en sachant que ma batterie était en 12V). La batterie était composée de sortes de petites piles, est-ce que c'est réutilisable ?
Sinon, j'en discuterais avec mon prof (c'est-à-dire jeudi).

PS : Désolé pour l'utilisation du mot dynamo, c'est vrai qu'on ne pense plus à faire la différence.

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Répondre à Unluky

Salut , une batterie de voiture !!!!!! reliee a la dynamo , elle meme
reliee a un levier que tu actionnerais manuellement !!!!!

------------------------------ :invasmiley:
Presque tous les Hommes sont esclaves .....faute de savoir prononcer la syllabe" non"
Répondre à Natlus

Citation :

PS : Désolé pour l'utilisation du mot dynamo, c'est vrai qu'on ne pense plus à faire la différence.

Tout le monde fait cet abus de langage (et j'en fais partie)

- Le souci est qu'une diode ne fonctionne pas en 12V (en général c'est autour de 3V) donc je te conseille de trouver un accu de 3v ou moins...je pense que tu pourrais le commander ça ne devrais pas te coûter très cher :
http://www.selectronic.fr/soussous [...] fam_ref=16

- L'étude en tous cas est intéressante, tu peux faire des tas de calculs (exemple : nombre de tours nécessaires pour éclairer durant 1h, calcul de la conversion electro-mécanique etc...)

Si tu as des questions sur les méthodes de calculs (notamment en electromagnétisme, car on n'en fait pas bcp au lycée) n'hésite pas...

------------------------------ Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve.
Répondre à abel_b

Hum, une batterie de voiture, ça fait gros quand même pour une lampe de poche ^^

Abel_b : Pour la diode, 3V, je peux baisser la tension si jamais, non ? Sinon, j'aurais de nouveau mon appareil photo, et je te montrerais les batteries qui étaient dans la viseuse, peut-être que je pourrais les réutiliser.

Pour les calculs, calcul de la conversion électromécanique, je ne sais pas du tout ce que c'est ^^. Et pour tout ça, je verrais ce que l'on va faire avec mes 2 associés.

Merci pour le site, demain je posterais les photos ! et jeudi je dirais les conclusions des 2 heures de TPE.

Message édité par Unluky le 15-01-2008 à 19:36:38

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Répondre à Unluky

Citation :

Pour la diode, 3V, je peux baisser la tension si jamais, non ?

- Oui, mais le problème pr abaisser la tension c'est que : soit on utilise un pont diviseur à résistances (ce qui gaspille de l'energie dans les résistances donc bof), soit on utilise un hacheur abaisseur de tension (montage à base de transistors et de diodes) avec un système régulateur de la tension hachée (un petit peu compliqué à réaliser), l'usage d'un transformateur étant impossible pr des tensions continues.
- Bref, dans l'idéal il serait bon d'avoir 3V d'alim directement.
- Ou alors si tu tiens à mettre 12V, tu pourrais mettre 3 ou 4 diodes en série (et une résistance bien sûr)

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Répondre à abel_b

Voila la photo !

[img=Batterie]

Je sais, on va dire que j'avais ouvert la batterie vite fait ^^, d'où l'état des accumulateurs. Sinon, je sais juste que c'est du Ni-Cd, mais je n'ai pas les autres caractéristiques (la boite est restée au lycée). Mais à la vue, tu penses que c'est réutilisable ? J'en prends 1 ou 2 ou plus, et ça devrait donner quelque chose, non ?

Pour plusieurs led, j'y pensais aussi, mais pour l'instant j'essaye déjà d'en allumer une et pendant quelques minutes

Sinon, je ne pense pas pouvoir faire grand-chose avant demain, donc je vais essayer avec ça et je verrais bien si ça marche ou pas.

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Elle fait la gueule ta batterie :lol:
Honnêtement, autant faire un truc propre plutôt qu'un bricolage qu'il faudra tenir par tous les bouts durant le fonctionnement (en exagérant un peu).
Mais le principe reste le même donc...à toi de voir.

PS : je pense qu'il serait bien que tu connaisses les conditions de charge, l'energie qu'elle peut accumuler etc...pr faire les calculs par la suite.

Répondre à abel_b

De toute façon, pour cet âpre midi, je n’ai pas trop le choix. Je vais essayer de mettre plusieurs condensateurs, et ensuite essayer avec cette batterie. Je verrais bien ce que ça va donner ^^.
Pour les caractéristiques, je vais voir aujourd'hui sur le cache de la batterie.

J'espère que ça marchera ^^

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Voici quelques photos !

Alors, comme on peut le voir, on a pris un condensateur... un peu... voir très grand . Le prof nous a donné le plus puissant qu'il avait trouvé, 4000F je crois. On a donc réussi à laisser la lumière allumée pendant assez longtemps, je pense qu'elle aurait tenu 5min. Le problème c'est qu'elle n'était pas à pleine puissance. La résistance "bouffait" trop de courant. Quand on mettait une petite résistance : fort éclairage, mais petite durée.

On a donc tenté de mettre mes accus, ça n'a pas marché (même si on s'y attendait un peu...). Forcement, ils sont censés être rechargé avec du 230V.

Alors, juste avant la fin, on a reçu des condensateurs de 10000uF (5). Mais bon, c'est quand même gros ^^. Et on n’a pas eu le temps de les tester.

Ce que je pense, c'est de m'achetez une lampe de poche, et récupéré le condensateur ou batterie qu'il y a dedans (la solution la moins chère je pense).

Donc voilà, pour l'instant, je n'ai pas de questions à soulever.

:hello:

Message édité par Unluky le 01-02-2008 à 19:06:55

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Bonjour,

Alors, j'ai besoin d'un peu d'aide pour décrypter un schéma d'une lampe de poche. J'ai donc acheté une lampe de poche, que j'ai ouverte. Je vois tous les composants, mais je n'arrive pas à me faire un schéma.
Voici les photos du circuit :

On peut voir la batterie, 5 diodes (4 pour le pont de diode (je suppose), mais la 5e, à quoi elle sert ? :??: ?), Un condensateur de 47uF, un interrupteur et 3 résistances (selon mes yeux : brun, noir, noir, or : 10Ω +ou- 5%).
Je voudrais donc bien faire un schéma de tout ça, mais je n'y arrive pas. Et aussi, pourquoi il y a un condensateur ? 47uF ça ne stocke rien, est ce qu'il protège les dels ? Il sert juste à lisser le courant ?
Si je fais le schéma, je pense que ça commence par le générateur, puis le pont de diode, mais après ? Les 2 autres résistances serviraient à augmenter le temps de stockage du condensateur (la formule R*C) ?

Voilà, si jamais quelqu'un voit le schéma, je suis preneur, merci ^^

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Bonjour, regarde ceci
http://www.lycee-morteau.com/web0/ [...] p-lamp.pdf
à la page 3 (le schéma electrique)

- La 5eme diode comme tu le vois, sert à empêcher la batterie d'alimenter la dynamo, car n'oublions pas que son fonctionnement est reversible : si on tourne la dynamo, on crée un courant, si on envoie un courant, on fait tourner la dynamo, donc on gaspille de l'energie...
Bref, il ne faut pas que la batterie puisse envoyer de courant dans la dynamo (le moteur sur le schéma) d'où le rôle de la 5eme diode.

- Le condensateur sert à lisser la tension (je ne sais pas pourquoi il n'est pas représenté sur le schéma car en principe une batterie se recharge sous une tension continue) c'est à dire qu'au lieu d'avoir une tension qui passe de Vmax à 0 périodiquement (même si on reste positif) on a une tension peu variable autour de la valeur moyenne...

Pour plus d'explications : regarde à partir du 3°) : Redressement et rôle du condensateur.
http://webetab.ac-bordeaux.fr/Peda [...] 6trans.htm

EDIT : les résistances que tu vois servent surement à adapter le courant aux diodes LED..Par contre l'une d'elle doit être en parallèle avec le condensateur pour qu'il puisse se décharger au repos...

Message édité par abel_b le 20-01-2008 à 15:28:03

Répondre à abel_b

Merci pour le schéma, j'y vois plus clair !
Alors, je l'ai repris, et j'ai juste ajouté ce qui manquait, est-ce qu'il est juste ?

maintenant, pour savoir, une batterie ne devrait pas recevoir le courant à la borne - pour se recharger (être en mode récepteur) ? Et, est ce que les résistances servent à augmenter la tension puisque U = R*I ?

Voilà, je pense avoir tout dit.

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Répondre à Unluky

- On alimente une batterie le + sur le + et le - sur le moins, si on fait l'inverse, on fait débiter encore plus la machine :
- Attention U=RI est la tension aux bornes de la résistance !!! une résistance en série sert plutôt à limiter le courant.

Il y a quelques soucis dans ton schéma :
- Il faut absolument recharger la batterie à travers une diode de non retour, sinon, dés que tu arrêtes de tourner la mainvelle, le potentiel de batterie devient supérieur au potentiel en sortie du pont de diode et le courant va circuler dans l'autre sens (la batterie va alimenter la dynamo !!! ce que l'on ne veut surtout pas)

- Le condensateur est mal placé, ici, il va couper le courant continu allant normalemement dans la batterie, il faut le mettre en parallèle avec la batterie.
- La résistance doit être de très forte valeur et doit être en parallèle avec le condensateur (sa fonction est de décharger le condensateur lorsque celui-ci n'est pas sollicité) . Si elle était de faible valeur, alors lors de l'alimentation par batterie, l'essentiel de la puissance passerait (P=U²/R) dans cette résistance ce que l'on ne veut pas.
- Le temps de décharge totale du condenstateur en seconde vaut environ 3*R*C ; R en ohm, et C en Farads.

- Plus la valeur de C est grande, plus le lissage de la tension est bien fait, cependant, il faut que tu regardes les conditions de charge de la batterie car elle n'est pas forcément exigeante quant à la qualité du lissage de la tension.

Bon courage pr la suite

Répondre à abel_b

Voilà, j'ai corrigé le schéma, normalement il devrait être bon. Par contre, désolé de ne pas avoir postez plutôt, mais mon scanner m'a fait une petite frayeur ^^. Mais tout à l'air d'être rentré en ordre.

Pour les valeurs, je verrais ça demain quand on ferra les TPE.

------------------------------ "la dictature c'est "tais-toi", la démocratie c'est "cause toujours"" Woodie Allen
Répondre à Unluky

- Je suis d'accord avec ce schéma...Reste à voir si ça marche en pratique
Pour les valeurs de resistances, il faut juste faire en sorte que la valeur de la résistance en parallele avec le condensateur soit plus de 20 fois supérieure à la valeur de la résistance après la diode...
- La valeur de la résistance avant la DEL est telle que le courant dans celle ci n'exède pas la valeur maximum acceptable (cf : données constructeur)...

------------------------------ Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve.
Répondre à abel_b

Bonjour bonjour,

Je reviens relancer le sujet, car j'aurais besoin d'une précision. Je suis en train de faire mon dossier, et j'arrive à ma partie sur l'alternateur.
Je voudrais donc faire un léger paragraphe sur la différence entre la dynamo et l'alternateur. Mon souci est que je ne pense pas avoir tout compris.
Ce que je sais : alternateur --> courant alternatif
dynamo --> courant continu

Mais je voudrais savoir s’il y a encore d'autres différences (même si je ne mettais pas tout dans le dossier, j'aimerai maitriser le sujet) .

On dit qu'une dynamo peut facilement devenir un moteur :

Citation :

Ce type de génératrice étant réversible, elle devient facilement un moteur électrique, ce qui implique que lors de son arrêt la dynamo doit être déconnectée de sa charge si celle-ci peut lui fournir un courant en retour (source : Wiki)

Est ce pareil pour l'alternateur, puisque dans le schéma électronique (voir plus haut), on met une diode qui empêche le courant de revenir dans l'alternateur. Donc je m'y perds un peu.

Aussi, nous avons fait le montage, mais la lampe s'allume quelque seconde au maximum. La batterie se décharge très vite. Pourtant, en testant ma batterie sur la lampe d'où elle vient, il n'y a aucun souci. Je ne vois pas du tout d'où peut venir le problème. J’ai vérifié plusieurs fois la diode, et elle marche bien. Il doit y avoir une perte quelque part, ou alors, une erreur dans le circuit, mais laquelle :??:

Merci

Message édité par Unluky le 12-03-2008 à 19:37:24

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Répondre à skorh

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