Enseignement scientifique Terminale - 2024

Rejoignez la communauté !
Co-construisez les ressources dont vous avez besoin et partagez votre expertise pédagogique.
Sciences, climat et société
Ch. 1
L’atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Se préparer à l'évaluation - Thème 1
Le futur des énergies
Ch. 5
Conversion et transport de l’énergie électrique
Ch. 6
Énergie, développement et futur climatique
Se préparer à l'évaluation - Thème 2
Une histoire du vivant
Ch. 7
La biodiversité et son évolution
Ch. 8
L’évolution comme grille de lecture du monde
Ch. 9
L’évolution humaine
Ch. 10
Les modèles démographiques
Ch. 11
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Se préparer à l'évaluation - Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Esprit critique et scientifique
Améliorer ses compétences
Fiches histoire
Annexes
Enjeux scientifiques

De Planck à l'autoproduction d'électricité

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
En à peine plus d'un siècle, nous sommes passés de la compréhension théorique d'un phénomène, l'effet photoélectrique, à des dispositifs permettant l'autosuffisance en électricité d'un foyer. Leur développement est néanmoins dépendant des outils technologiques permettant le stockage de l'énergie.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Interview
Sciences et société

  • Qu'est-ce qu'EDF aujourd'hui ?

  • EDF (Électricité de France) est une société anonyme française dont les parts sont détenues à 100 % par l'État. C'est une entreprise spécialisée sur l'ensemble du processus de production et de fourniture d'électricité [...]. Aujourd'hui, EDF est le 1er producteur mondial d'électricité décarbonée avec 434 TW·h en 2023 soit 93 % de sa production. EDF a une empreinte carbone parmi les plus faibles au monde de 37 g de \mathrm{CO}_2 par kW·h. Elle produit de l'électricité principalement à partir d'énergie nucléaire, combinée avec des énergies renouvelables comme l'hydraulique, l'éolien et le solaire.
    Placeholder pour Camille RuellantCamille Ruellant

  • Peux-tu nous présenter ce que tu fais à EDF, en décrivant tes missions et ton rôle ?

  • Personnellement, je travaille dans le secteur de l'hydraulique en tant qu'ingénieure génie civil et je m'occupe de la sûreté des barrages.

    En France, il y a 150 barrages de plus de 10 mètres de hauteur. Ils sont soumis à une surveillance stricte de la part d'EDF et de l'État. [...] Ces vérifications peuvent nécessiter des moyens importants, comme l'utilisation de drones aériens et de robots subaquatiques par exemple. Je participe également aux opérations de maintenance pour entretenir le parc hydraulique du groupe EDF.
  • En ce qui concerne l'énergie hydroélectrique, est-ce qu'il y a des perspectives particulières pour la France à l'avenir ?

  • Bien sûr ! [...] EDF a plusieurs projets de développement en France, notamment l'augmentation de la puissance des ouvrages existants, en réhaussant certains barrages pour augmenter leur capacité de stockage ou en créant des STEP (stations de transfert d'énergie par pompage). Ces STEP représentent plus de 90 % du stockage d'énergie au monde. [...]

    Camille Ruellant, chargée d'affaire et ingénieure génie civil

    ➜ À l'aide de l'interview et de recherches sur internet, expliquer ce qu'est une STEP. Pourquoi leur développement permet-il de développer les autres énergies intermittentes comme l'éolien et le solaire ?

Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Production d'un wafer
Esprit critique

Un wafer est une fine couche de semi-conducteur, souvent composé de silicium, utilisée pour fabriquer des composants électroniques. Des études montrent que la production de 1 kg de wafer consomme environ 3 000 kW·h d'énergie électrique et a une empreinte carbone non négligeable (émissions de dioxyde de carbone liées à l'énergie électrique, à l'extraction du silicium et à la production du matériau). S'il est utilisé pour produire des panneaux photovoltaïques, il faudra entre deux et trois ans pour générer les 3 000 kW·h nécessaires à sa production.

À titre de comparaison, un foyer français consomme en moyenne 5 000 kW·h en une année.

Placeholder pour

➜ Discuter de l'impact du wafer sur l'environnement et expliquer pourquoi ce bilan peut être revu à la baisse dans le cas d'une utilisation dans les panneaux photovoltaïques.
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Focus
Bataille des courants
Histoire des sciences

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
À la fin du XIXe siècle, l'électricité est en plein essor aux États-Unis et en Europe. Les industries l'utilisent de plus en plus, tout comme les particuliers, et il devient nécessaire d'améliorer le transport et la distribution de l'énergie électrique. C'est à cette époque qu'une opposition farouche naît entre Thomas Edison, partisan de l'utilisation du courant continu (DC pour direct current), et Nikola Tesla, défenseur du courant alternatif (AC pour alternating current).

➜ Quels sont les avantages et les inconvénients de chaque solution ?
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Réseau électrique en courant continu

Aux États-Unis, avant 1890, la distribution d'électricité est supportée par le courant continu. Thomas Edison, ingénieur et homme d'affaires, a développé de nombreux appareils et dispositifs ne fonctionnant qu'avec ce type de courant (génératrices, compteurs électriques) et a fondé la Edison Company qui est une entreprise leader dans le secteur de l'électricité.

Placeholder pour
Thomas Edison 1847-1931
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
Invention du courant alternatif

Nikola Tesla, ingénieur et physicien spécialiste de l'électromécanique, s'associe à l'homme d'affaires George Westinghouse en 1888 et met à profit ses connaissances pour développer un nouveau système de production, de transport et d'utilisation de l'électricité reposant sur le courant alternatif. Ce système a de nombreux avantages car l'utilisation des alternateurs et des transformateurs limite énormément les pertes d'énergie par effet Joule et réduit la taille et la quantité de câbles électriques pour distribuer l'électricité.

Placeholder pour
Nikola Tesla 1856-1943
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Placeholder pour
Ville des États-Unis envahie par les câbles avant que le courant alternatif ne s'impose. L'utilisation du courant continu nécessitait jusqu'alors de nombreux câbles pour distribuer les différentes tensions possibles.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 3
Rivalité entre les deux hommes

Edison et Tesla s'opposent farouchement à cette époque. Pourtant, c'est bien en commençant en tant qu'ingénieur au sein de la Edison Company que Tesla développe de nombreuses inventions, dont certaines permettent d'améliorer les machines fonctionnant en courant continu. Lorsque la bataille des courants éclate, Edison essaiera par tous les moyens de discréditer les travaux de Tesla, notamment en créant la chaise électrique fonctionnant en courant alternatif pour illustrer les dangers de ce type de courant. Avec le développement des panneaux photovoltaïques, le transport d'électricité à très grande distance à des tensions de l'ordre du mégavolt et l'utilisation de plus en plus courantes des accumulateurs pour alimenter en énergie nos véhicules, la technologie est loin d'en avoir fini avec le courant continu. Si ces dispositifs n'étaient pas aussi développés durant la bataille des courants, on peut néanmoins reconnaître à Thomas Edison... qu'il n'avait pas tout à fait tort.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

À l'oral

À l'aide de recherches complémentaires et à la lecture des documents, expliquer comment le courant alternatif s'est imposé face au courant continu.
Cliquez pour accéder à un module d'enregistrement audio
Enregistreur audio

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

j'ai une idée !

Oups, une coquille

Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais

Yolène
Émilie
Jean-Paul
Fatima
Sarah
Utilisation des cookies
Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.