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Comparaison des technologies d'ampoules [TH1]
Au cours des 2 derniers siècles, l'utilisation massive des énergies fossiles a permis le développement économique, mais cela c'est fait au détriment des ressources et de l'environnement. Aujourd'hui, nous en avons pris conscience et développons les énergies renouvelables autant que les économies d'énergie.
Dans cette séquence, nous allons découvrir pour la problématique “Besoin de s'éclairer chez soi”, les dernières innovations, leurs avantages et leurs inconvénients. Nous réaliserons des mesures, après avoir réfléchi à la meilleure manière de les réaliser, et réaliserons des calculs et des graphiques pour mettre en évidence les économies réalisées.
Compétences du socle commun :
- CT 1.2 : Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
- CS 1.5 : Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.
- CS 1.7 : Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
J’ai acquis la compétence si :
- Je suis capable de proposer un protocole de mesure valide.
- Je suis capable de réaliser les mesures nécessaires.
- Je suis capable de tirer une conclusion de mon travail.
Les différentes technologies
Au fil du temps, 4 technologie d'ampoules se sont succèdes :
- Filament de Tungstène (fil porté à incandescence dans une ampoule vide d'air)
- Halogène (fil porté à incandescence dans une ampoule contenant un gaz halogénés)
- Fluocompacte (un gaz est excité dans un tube recouvert d'une substance fluorescente)
- LED (issu de la technologie des diodes électroluminescentes)
Aujourd'hui, les 2 premières sont interdites car classées trop énergivore.
Pour une puissance lumineuse équivalente, la consommation électrique et la durée de vie ont été améliorées (document joint) .
Comparaison énergétique
Pour comparer les performances des ampoules, je vais devoir faire appel à la démarche d'investigation afin de déterminer des expériences/mesures utiles.
Le vais donc devoir connaître le fonctionnement d'appareils tels le Wattmètre (mesure de l'énergie électrique) et le Luxmètre (mesure de l'éclairement lumineux) (document joint).
Je devrais aussi définir un protocole de mesure, par exemple :
- Laisser le temps aux ampoules de chauffer et d'être dans leur mode de fonctionnement optimal,
- Faire les mesures de luminosité à l'abri de la lumière ambiante afin de ne pas fausser les résultats
- Mesurer la luminosité toujours à la même distance car elle décroit en fonction de la distance.
- Noter les résultats dans un tableau qui est ici le mode de représentation le plus adapté.
Pour comparer les performances en matière d'économie d'énergie des différents types d'ampoules, je vais devoir mesurer leur puissance électrique consommée (W) et leur énergie lumineuse restituée (lux). Pour cela, j'ai besoin de connaitre l'utilisation du Wattmètre et du Luxmètre. J'ai aussi besoin de définir un protocole de mesure afin de rendre les mesures reproductibles sans en fausser les résultats par des causes extérieures à celles-ci.
| Mesure | Incandescence | Halogène | Fluocompacte | Electroluminescente |
|---|---|---|---|---|
| Énergie consommée (Wh) | ||||
| Lumière restituée (lux) | ||||
| Rendement (lux/Wh) |
Pour aller plus loin
