Futur des énergies

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panneaux solaires photovoltaïques

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Exprimer u(n) en fonction de u(0) et n.
Décrire des exemples de chaînes de transformations énergétiques permettant d’obtenir de l’énergie électrique à partir de différentes ressources primaires d’énergie.
Calculer le rendement global d’un système de conversion d’énergie

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Reconnaître les éléments principaux d’un alternateur (source de champ magnétique et fil conducteur mobile) dans un schéma fourni. Définir le rendement d’un alternateur et citer un phénomène susceptible de l’influencer.
Tracer la caractéristique i(u) d’une cellule photovoltaïque et exploiter cette représentation pour déterminer la résistance d'utilisation maximisant la puissance électrique délivrée.

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Les alternateurs électriques exploitent le phénomène d’induction électromagnétique découvert par Faraday puis théorisé par Maxwell au XIXe siècle. Ils réalisent une conversion d’énergie mécanique en énergie électrique avec un rendement potentiellement très proche de 1.
Au cours du transport, une partie de l’énergie électrique, dissipée dans l’environnement par effet Joule, ne parvient pas à l’utilisateur.

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Décrire des exemples de chaînes de transformations énergétiques permettant d’obtenir de l’énergie électrique à partir de différentes ressources primaires d’énergie.
Calculer le rendement global d’un système de conversion d’énergie.
 

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Comparer le spectre d’absorption d’un matériau semi-conducteur et le spectre solaire pour décider si ce matériau est susceptible d’être utilisé pour fabriquer un capteur photovoltaïque.
Tracer la caractéristique i(u) d’une cellule photovoltaïque et exploiter cette représentation pour déterminer la résistance d'utilisation maximisant la puissance électrique délivrée.

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Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent:ces ressources en énergie sont dites non renouvelables.
Calculer le  nombre d’éoliennes nécessaires  pour  obtenir  une  quantité  d’énergie  électrique  équivalente  à  celle  du réacteur EPR.

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Calculer la masse de dioxyde de carbone produite par unité d’énergie dégagée pour différents combustibles (l’équation de réaction et l’énergie massique dégagée étant fournies).

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Modéliser un réseau de distribution électrique simple par un graphe orienté.
Exprimer mathématiquement les contraintes et la fonction à minimiser.
Sur l’exemple d’un réseau comprenant uniquement deux sources, un nœud intermédiaire et deux cibles, formuler le problème de minimisation des pertes par effet Joule et le résoudre pour différentes valeurs numériques correspondant aux productions des sources et aux besoins des cibles.

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Modéliser un réseau de distribution électrique simple par un graphe orienté.
Exprimer mathématiquement les contraintes et la fonction à minimiser.
Sur l’exemple d’un réseau comprenant uniquement deux sources, un nœud intermédiaire et deux cibles, formuler le problème de minimisation des pertes par effet Joule et le résoudre pour différentes valeurs numériques correspondant aux productions des sources et aux besoins des cibles.

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Calculer la masse de dioxyde de carbone produite par unité d’énergie dégagée pour différents combustibles (l’équation de réaction et l’énergie massique dégagée étant fournies).
Analyser un schéma représentant le cycle biogéochimique du carbone pour comparer les stocks des différents réservoirs et identifier les flux principaux de carbone d’origine anthropique ou non