2 de SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES. Livre du professeur BAC PRO

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2 COLLECTION DURANDEAU SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES 2 de PROFESSIONNELLE BAC PRO Livre du professeur J-P. Durandeau J-L. Berducou J-C. Larrieu-Lacoste C. Mazeyrie C. Raynal J-C. Trillaud

3 Table des matières 1 Quelle différence entre température et chaleur? CME Quels courants électriques dans la maison ou l entreprise? CME Comment protéger une installation électrique? CME Comment évaluer sa consommation d énergie électrique? CME Tous les sons sont-ils audibles? CME Comment isoler une pièce du bruit? CME Comment éviter le basculement d un corps? HS Comment soulever un objet? HS Comment soulever facilement un objet? HS Quels sont les composants d une eau minérale? HS Comment déterminer la concentration d une substance dans une solution? HS Que contient un soda? HS Que se passe-t-il lorsque des produits d usage courant réagissent entre eux? HS Comment préserver son audition? HS Comment peut-on décrire le mouvement d un véhicule? T Comment passer de la vitesse des roues à celle de la voiture? T Couverture : npeg.fr Maquette et mise en page : Nicolas Balbo HACHETTE LIVRE 2009, 43, quai de Grenelle, Paris Cedex 15 ISBN Tous droits de traduction, de reproduction et d adaptation réservés pour tous pays. Le Code de la propriété intellectuelle n autorisant, aux termes de l article L et L , d une part, que les «copies ou reproductions strictement réservées à l usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective», et, d autre part, que «les analyses et courtes citations» dans un but d exemple et d illustration, «toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite sans le consentement de l auteur ou de ses ayants cause, est illicite». Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, sans autorisation de l éditeur ou du centre français de l exploitation du droit de copie (20, rue des Grands-Augustins, Paris), constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les Articles 425 et suivants du Code pénal.

4 Avant-propos Le livre du professeur, qui accompagne le manuel de l élève, comporte les corrigés des activités et des exercices proposés dans chaque chapitre. Les activités dans le manuel Nous n avons pas choisi une méthode déductive fondée sur la présentation d un cours préalable suivi d exercices d application, car le dogmatisme qu elle peut engendrer nous paraît inadapté dans des classes de Seconde Professionnelle. Nous avons opté au contraire pour une démarche inductive s appuyant sur des activités, le plus souvent expérimentales, afin de résoudre chaque fois un problème scientifique. Cela permet de mieux impliquer l élève dans la construction de ses connaissances, le professeur l accompagnant, plutôt que le précédant. Le cours (l essentiel) vient ensuite synthétiser les connaissances et apporter les compléments nécessaires sur des sujets qui n ont pu être abordés dans les activités. Nous avons formulé, dans le manuel, des questions pour chaque activité ; l élève, en répondant à ces questions, propose des conclusions à la suite de ses observations et mesures. Le professeur peut alors aider à reformuler les résultats qui figurent dans le cours présent dans le manuel. Ces questions jouant un rôle très important dans la démarche, nous proposons les réponses dans le livre du professeur. Pour aider l enseignant dans sa tâche : Le Cédérom met à la disposition de l enseignant, pour chaque chapitre : - une photothèque contenant les images (schémas et photographies) principales du manuel : page d ouverture, documents sur les activités, le cours, les pages de documentation et les exercices ; - des animations et des vidéos expliquant les notions essentielles, suivies de fiches élève (questionnaires) et de fiches enseignant ; - des schémas bilan animés présentant succinctement l essentiel du cours ; - un exercice différencié à deux niveaux. Le Livre numérique permet de projeter en permanence tous les documents nécessaires à la mise en œuvre et à l exploitation du manuel de l élève. Les exercices Dans le livre du professeur, nous fournissons les solutions des exercices figurant dans les cinq rubriques du manuel de l élève. Tester ses connaissances Cette forme de présentation et d évaluation (Q.C.M.) se répand de plus en plus et présente l avantage de développer l esprit critique. Cette rubrique permet à chaque élève de tester rapidement les connaissances fondamentales du chapitre. Tester ses capacités Ces exercices simples traitent des capacités énoncées dans le référentiel. Chaque concernant une seule capacité, l élève peut en vérifier plus facilement l acquisition. Appliquer le cours L objectif recherché est maintenant plus ambitieux : il s agit de vérifier l aptitude des élèves à appliquer les lois du programme dans un contexte proche de celui des activités et de l essentiel du cours du chapitre. La résolution de ces exercices nécessite l acquisition de savoir-faire dans les domaines théorique et expérimental. Utiliser ses connaissances Les exercices concernés relèvent d un niveau de difficulté supérieur : il s agit d appliquer ses connaissances et ses savoir-faire dans des contextes différents de ceux des activités et de l essentiel du cours, en particulier dans la vie professionnelle. Nous avons intégré dans cette rubrique des exercices dont le thème est le «développement durable». Situation problème Ces exercices demandent une plus grande autonomie et davantage de recherche : le travail en groupes se prête particulièrement à la résolution de ces exercices. Le livre du professeur constitue un outil indissociable du manuel, au service des collègues pour le bénéfice de leurs élèves. Nous acceptons bien volontiers leurs suggestions et critiques.

5 1 Quelle différence entre température et chaleur? CME1 Les activités Activité 1 Comment fabriquer un thermomètre pour mesurer la température d un corps? Matériel Un système de chauffage (chauffe-ballon, ou plaque chauffante, ou bec bunsen) Un ballon de 250 ml Une thermistance CTN reliée à un ohmmètre Des fils de connexion Un thermomètre électronique Produits Eau et glaçons * Représentation graphique de la température en fonction de la résistance de la thermistance utilisée 100 Température ( C) Résistance (Ω) Réponse aux questions 1. Pour la thermistance utilisée : À 0 C, R(0) = 330 Ω ; à 100 C, R(100) = 12 Ω. 2. La courbe est la représentation graphique d une fonction : en effet, à une valeur de la résistance R correspond une seule valeur de la température θ. 3. C est une CTN, car la résistance diminue lorsque la température augmente (pour une CTP, la résistance augmente avec la température, dans la zone d utilisation). 4. On mesure la température d un corps avec un thermomètre : dans cette activité, on a fabriqué et utilisé un thermomètre électronique dont le capteur est une thermistance CTN. 4 CHAPITRE 1 - Quelle différence entre température et chaleur?

6 Activité 2 Comment varie la température d un corps qui échange de la chaleur? Matériel Un système de chauffage (chauffe-ballon, ou plaque chauffante, ou bec bunsen) Un bécher de 100 ml Une thermistance CTN reliée à un ohmmètre Des fils de connexion Un thermomètre électronique Un chronomètre Produits Eau et glaçons Expérience 1 Lors du chauffage de l eau, sa température augmente tout au long du chauffage (par exemple de 18 C à 72 C). Lors du refroidissement de l eau, sa température diminue tout au long du refroidissement (par exemple de 52 C à 27 C). Exemple ci-dessous : 50 Température ( C) 10 t (min) 0 10 Expérience 2 Tableau des résultats obtenus : t (min) État de l eau S S S S S S S S S S + L S + L S + L S + L L S : solide L : liquide θ ( C) 1 1-0, , ,5 Réponse aux questions Expérience 1 1. Lorsqu on chauffe l eau, sa température augmente. Lorsqu on la refroidit, sa température diminue. 2. Lorsqu on chauffe l eau, le milieu extérieur cède la chaleur et l eau la reçoit. Lorsqu on refroidit l eau, l eau cède la chaleur au milieu extérieur. CHAPITRE 1 - Quelle différence entre température et chaleur? 5

7 3. Un corps froid peut fournir de la chaleur à un autre corps si la température de celui-ci est plus basse que la sienne (c est le cas dans la seconde expérience). Expérience 2 4. Lorsque la glace fond, sa température est constante. 5. Le changement d état observé est la fusion de la glace. 6. La chaleur reçue par la glace provient de l eau froide. Les documents La maison passive Réponse aux questions 1. Pour une maison de surface habitable 120 m 2, neuve et classique (donc avec une bonne isolation), l énergie totale nécessaire annuellement est : = kwh. 2. Dans une VMC «double flux», l air vicié expulsé de la maison (premier flux) est chaud et il cède de la chaleur à l air neuf entrant (second flux) qui est à une température plus basse. Un puits canadien ou provençal est une canalisation contenant un fluide, constituant un réseau soit dans le sol à une certaine profondeur, soit dans une nappe d eau souterraine : le fluide circulant dans ce réseau reçoit de la chaleur provenant de la terre ou de l eau et en cède une partie à l intérieur de la maison. 3. Un pont thermique est une rupture d isolation thermique entre deux éléments d un bâtiment dont les résistances thermiques sont différentes. Exemples : - à l angle entre deux parois verticales ; - entre une paroi verticale et une paroi horizontale ; - au joint entre un mur et un châssis de fenêtre. La pompe à chaleur géothermique Réponse aux questions 1. L installation géothermique décrite comprend trois circuits de fluides : - le circuit de captage dans le sol ; - le circuit frigorigène de la pompe à chaleur ; - le circuit de chauffage de l habitation. 2. Le fluide frigorigène récupère la chaleur amenée par le fluide du circuit de captage, à 10 C environ. 3. Le fluide frigorigène cède la chaleur accumulée au fluide du circuit de chauffage, à 70 C environ dans notre exemple. 4. Dans l évaporateur, le fluide frigorigène capte de la chaleur provenant du fluide du circuit de captage et voit sa température augmenter de 0 C à 5 C : le fluide frigorigène passe de l état liquide à l état gazeux. Dans le condenseur, la température du fluide frigorigène passe de 70 C à 32 C : il cède de la chaleur au fluide du circuit de chauffage de l habitation. Le fluide frigorigène passe de l état gazeux à l état liquide. 6 CHAPITRE 1 - Quelle différence entre température et chaleur?

8 Les exercices Tester ses connaissances Q.C.M. 1 : B 2 : A et C 3 : C 4 : A 5 : A et B Tester ses capacités 1. Lire un thermomètre 1 : 17,5 C 2 : 68,0 F 3 : 6 C 4 : 37 C. 2. Lire une courbe a. Le palier se forme à 42 C environ : il correspond à un changement d état du corps. b. Au début de l expérience, le corps est liquide ; au bout de 9 minutes, il est solide. c. Le changement d état observé est une solidification. d. Le corps est de la paraffine, car la température de solidification de l eau pure est de 0 C. Appliquer le cours 3. Lire un thermomètre à alcool Températures lues : 22 C ; 21 C ; 20 C. La lecture correcte est : 21 C. 4. Lectures de températures Température mesurées : 39 C ; 6 C ; 6 C. 5. Température de la pièce a. Les unités : F degré Fahrenheit et C degré Celsius. b. La température du salon est de 19,5 C. 6. Changement d échelle a. 0 C 273 K ; 100 C 373 K. b. 40 C 233 K ; 83 C 356 K. c. 100 K 173 C ; 293 K 20 C. 7. Fahrenheit a. À un écart de 100 C correspond un écart de 180 F ; à un écart de 1 C correspond un écart de 1,8 F. b. À la température d un appartement de 20 C correspond : ,8 = 68 F. c. À la température du corps humain à 98,6 F correspond : 98,6 32 = 66,6. 66,6 1,8 = 37 donc 37 C. 8. Courbes de refroidissement a. La courbe 2 est celle de l eau pure, car elle possède un «palier» à 0 C. b. La température de solidification de l eau pure est de 0 C. c. L eau salée ne se solidifie pas complètement à une température constante (la courbe ne montre pas de palier). 9. Expérience Expérience 1 : on a réchauffé le corps ; le palier observé correspond à la vaporisation de l eau. Le corps est bien de l eau pure. Expérience 2 : on a refroidi le corps ; le palier observé correspond à une solidification. Le corps est de la paraffine. 10. Grandeurs et unités Nom de la grandeur Quantité de chaleur Masse du corps Capacité thermique massique Température initiale Température finale 11. Expérience Lettre représentant la grandeur Unité de la grandeur Symbole de l unité Q joule J m kilogramme kg c joule par kilogramme par degré Celsius J/(kg. C) θ i degré Celsius C θ f degré Celsius C a. L eau du verre B reçoit de la chaleur : sa température augmente. b. L eau du verre A cède de la chaleur au glaçon : sa température diminue. 12. Bouilloire électrique a. Quantité de chaleur reçue par l eau de la bouilloire : Q = m.c (θ f θ i ) = 0, (80 20) = J. b. La chaleur reçue par l eau provient de la résistance électrique de la bouilloire. 13. Changement d état et chaleur a. Il échange aussi 335 kj : cette chaleur est fournie par l eau au milieu extérieur. b. Lorsque 200 g d eau se vaporisent à 100 C, il faut leur fournir : = 452 kj. CHAPITRE 1 - Quelle différence entre température et chaleur? 7

9 Utiliser ses connaissances 14. Chaleur latente Changement d état Chaleur latente massique L Masse Q (kj) Chaleur cédée ou chaleur reçue Fusion 335 kj/kg 1 kg 335 kj Chaleur reçue Solidification 335 kj/kg 200 kg kj Chaleur cédée Vaporisation kj/kg 1 kg kj Chaleur reçue Liquéfaction kj/kg 500 g kj Chaleur cédée 15. Choisir un thermomètre a. En France, on utilisera un thermomètre à alcool, car [ 35 C ; 42 C] est inclus dans l intervalle [-117 C ; 78 C]. b. Pour repérer la température d ébullition de l eau pure (100 C), on utilisera un thermomètre électronique, car 100 appartient à l intervalle [0 ; 200]. 16. Maison passive (Développement durable) a. La maison passive réalise l essentiel de ses économies dans le chauffage de la maison. b. La consommation d énergie pour chaque type de maison : Type Énergie pour une surface habitable de 110 m 2 Maison existante = kwh Nouvelle construction = kwh Maison basse énergie = kwh Maison passive = kwh 17. La fonte d un névé (Développement durable) a. Quantité de chaleur nécessaire à la fonte du névé : Q = m.l = = J b. En 1 heure, le névé reçoit : = Wh soit 5,2 kwh ou 5,2 3, = 1, J. D où la durée de la fonte : , heures soit 540 h à la dizaine d heures près. 18. Fabrication de potences VTT a. Pour le porter à sa température de fusion : Q = m.c (θ f θ i ) = 0,4 900 (660 25) = J. b. Pour fondre 0,4 kilogramme d aluminium à la température de 660 C : Q = m.l = 0, = J. c. Lors de sa fusion, la température de l aluminium reste constante. 19. Je recherche sur le Net Anders Celsius ( ) : professeur d astronomie à Uppsala en Suède, il construit un thermomètre pour ses recherches en météorologie. Il étudie les aurores boréales, les caractéristiques de la Terre,. Daniel Gabriel Fahrenheit ( ) : physicien allemand inventeur de l aréomètre (permet de mesurer des densités) et du thermomètre à mercure qui portent son nom. a. Celsius avait fixé la première échelle : 0 : température d ébullition de l eau et 100 : température de congélation de la glace : Il exprimait ses mesures en degré centigrade. Son échelle a donc été inversée. b. Fahrenheit a fixé la graduation 0 de son échelle à la température la plus basse dans sa ville de Dantzig lors de l hiver 1708/1709. La graduation 96 correspondait à la température du sang d un cheval. 20. Eau fraîche en Afrique (Développement durable) La pellicule d eau à la surface de la jarre se vaporise : le milieu extérieur à cette pellicule doit donc lui fournir de la chaleur. En particulier l eau de la jarre qui voit sa température baisser en fournissant de la chaleur à la pellicule d eau. Ainsi, l eau contenue dans la jarre reste fraîche. 21. Solidification d un corps pur a. Première étape : faire fondre de la paraffine dans un tube à essai. Seconde étape : plonger le tube de paraffine dans un bécher d eau + glace. b. Mesurer la température de l eau dans le bécher. On observe le changement d état de la paraffine. On compare les températures initiale et finale (quand la paraffine est à l état solide) de l eau dans le bécher. L élévation de cette température montre que la paraffine a cédé de la chaleur au milieu extérieur lors de sa solidification. 8 CHAPITRE 1 - Quelle différence entre température et chaleur?

10 2 Quels courants électriques dans la maison ou l entreprise? CME2 Les activités Activité 1 Les tensions à la sortie de l adaptateur d un téléphone portable et de la prise de courant du secteur sont-elles semblables? Matériel Un ordinateur + interface EXAO ou un oscilloscope Un adaptateur de téléphone portable Un générateur de courant alternatif 6V/12V Des fils de connexion Expérience 2 Les deux courbes obtenues ressemblent à celles du doc 2. Dans le cas d un chargeur de téléphone portable, on peut aussi enregistrer une tension totalement redressée mais non lissée. Réponse aux questions 1. Aux bornes du générateur, la tension observée est alternative (sinusoïdale) donc variable au cours du temps. Aux bornes de l adaptateur, la tension observée est constante. 2. Le courant du secteur est alternatif ; il est différent du courant continu fourni par un adaptateur de téléphone portable. Activité 2 Quelles sont les caractéristiques d une tension alternative? Matériel Un ordinateur + interface EXAO ou un oscilloscope Un multimètre Un générateur très basse fréquence GTBF Un fréquencemètre (pas obligatoire) Des fils de connexion Expérience La courbe analysée ressemble à celle du doc 4. Réponse aux questions : 1. Dans notre exemple, on dénombre 5 motifs élémentaires, donc 5 périodes en une seconde. La fréquence était réglée exactement sur 5 hertz. Le nombre de périodes par seconde est donc égal à la fréquence. 2. Formule : f = 1 avec T en seconde et f en hertz. T 3. Dans notre exemple, numériquement, U max = 10 V ; U = 7 V. On vérifie que : U max U = 2 et U max 2 = U. CHAPITRE 2 - Quels courants électriques dans la maison ou l entreprise? 9

11 Les exercices Tester ses connaissances Q.C.M. 1 : A et C 2 : A et C 3 : A, B et C 4 : B et C 5 : B 6 : A et B 7 : B et C 8 : B et C. Tester ses capacités 1. Corriger a. Une tension alternative est tantôt positive, tantôt négative. b. Une tension continue est constante au cours du temps. c. Un ordinateur muni d une interface EXAO (ou un oscilloscope) permet de visualiser les variations d une tension au cours du temps. 2. Observer Tension continue : b ; Tension alternative : a, c et d. 3. Questionnaire a. Une tension est alternative si sa valeur change de signe. b. Une tension est périodique si elle se reproduit régulièrement de manière identique. 4. Analyse de tensions a. Tension alternative b et d. b. Tension périodique b, c et d. c. Tension alternative périodique b et d. 5. Tension maximale et période a. La tension maximale est de : 3 0,5 = 1,5 V. b. La période est de : 6 5 = 30 ms. 6. Motif élémentaire et période a. Périodes : premier graphe : [ac], deuxième graphe : [ab], troisième graphe : [ae]. b. Valeurs : ac = 10 ms ; ab = 50 ms ; ae = 4 s. 7. Lire une période T = 8 s ; T = 20 ms. 8. Lire une amplitude a. Amplitudes : 8 V ; 30 V. b. On la nomme aussi «tension maximale». 9. La tension du secteur a. Umax = U. 2 = V. 1 1 b. T = = = f , s ou 20 ms. 10. Tracé d une sinusoïde 1 1 Période : T = = = f 001, 100 s. Appliquer le cours 11. Écran d EXAO a. Le signal est sinusoïdal. b. T = 20 ms ; f = 50 Hz. C est la même fréquence que celle du réseau. c. U max = 9 V. U = U max 9 = 64V, Prise du secteur a. Schéma : Protection électrique... Phase... Neutre... b. La période du secteur est de 20 ms. c. La valeur maximale de la tension est de 325 V. 13. Mesures et calculs a et b Symbole Grandeur Appareil de mesure U Tension efficace Voltmètre U max Tension maximale Oscilloscope ou système EXAO T Période Oscilloscope ou système EXAO f Fréquence Fréquencemètre c. Si f = 50 Hz alors T = 20 ms et non 25 ms. Autre raisonnement : si T = 25 ms alors f = 40 Hz. 14. Lire une façade d oscilloscope a. Durée de balayage : 5 ms/div ; une période occupe 4 DIV d où T = 4 5 = 20 ms. b. Sensibilité verticale : 5 V/DIV ; la hauteur d un pic occupe 3 DIV d où U max = 3 5 = 15 V. 15. Lecture d écran a. T = 2 2 = 4 ms d où f = 1 T = 1 = 250 Hz. 0,004 b. U max = 2,5 5 = 12,5 V d où U = 12,5 2 8,8 V. Utiliser ses connaissances 16. Au bureau a. La tension d entrée est alternative sinusoïdale de tension efficace 240 V au plus. L intensité est inférieure ou égale à 1,5 A. La plage des fréquences est de 50 Hz à 60 Hz. b. La tension de sortie est continue, de valeur 19 V. 10 CHAPITRE 2 - Quels courants électriques dans la maison ou l entreprise?

12 L intensité fournie à l ordinateur est de 4,74 A. Il n y a pas de fréquence indiquée, car la tension n est pas périodique. 17. Sur le chantier, à l atelier a. La perceuse sans fil fonctionne sous tension continue ; cette tension électrique est délivrée par des accumulateurs rechargeables. b. La perceuse Dremel fonctionne en courant alternatif ; elle se branche directement sur le secteur. 18. Dans la voiture : le GPS embarqué a. Le GPS de voiture fonctionne sous tension continue de 5 V, le courant qui l alimente ayant une intensité de 1 A. b. Le cordon permet de le brancher sur l allumecigare (12 V), car il accepte une tension continue comprise entre 10 V et 30 V ; il supporte une intensité jusqu à 1,3 A alors que le fonctionnement du GPS ne nécessite que 1 A. 19. Chez le garagiste a. A : 0,5 tour moteur ; B : 0,5 tour moteur ; C : 1 tour moteur ; D : 1 tour moteur. b. Il y a bien une injection par tour moteur (courbe D). 60 c. A ce régime, un tour moteur dure : 3000 = 0,02 s. Donc les périodes précédentes sont de : A et B : 10 ms ; C et D : 20 ms. 20. Développement durable : les modules photovoltaïques a. Le générateur fournit un courant continu. b. L onduleur convertit le courant continu en courant alternatif. La batterie accumule l énergie électrique reçue sous forme d énergie chimique. c. Un adaptateur de téléphone portable sera branché sous tension alternative, donc sur l onduleur. 3 comment protéger une installation électrique? CME2 Les activités Activité 1 Quel est le rôle d un coupe-circuit? Matériel pour un poste Un générateur à courant alternatif 6 V 4 lampes 6 V/ 0,6 W 4 interrupteurs Des fils de connexion Un fusible de 250 ma type F rapide sur son porte fusible Un ampèremètre Une platine Réponses aux questions 1. L intensité du courant principal augmente avec le nombre de lampes sous tension. La loi d additivité des intensités de courant pour un montage en dérivation justifie ce phénomène. 2. L ouverture du circuit n est pas instantanée lorsque l intensité dépasse 250 ma. Le temps de fusion dépend de la surcharge (il sera plus rapide avec quatre lampes qu avec trois). 3. En connectant le point A au point B (bornes de chaque branche dérivée), on crée un court-circuit. Le fusible de l ampèremètre et/ou celui du porte-fusible fondent pour provoquer l ouverture du circuit. 4. Un coupe-circuit protège les appareils en intervenant lors des courts-circuits ou des surcharges. Il ouvre automatiquement le circuit lorsque l intensité du courant dépasse pendant un temps déterminé la valeur indiquée par leur calibre. CHAPITRE 3 - Comment protéger une installation électrique? 11

13 Activité 2 À quelle condition un disjoncteur différentiel protège-t-il les personnes? Matériel pour un poste Un générateur 12 V Une maquette (câblée sur le schéma TT) comprenant : - un disjoncteur différentiel ; - un module machine ; - une prise trois bornes ; - un mannequin équipé d une DEL qui s allume lorsqu il est électrisé Des fils de connexion Réponses aux questions 1. La DEL du mannequin s allume pour signaler l électrisation dans l expérience 1 : la carcasse de la machine n est pas reliée à la terre. 2. Doc 2 : le courant effectue le parcours : fil de phase carcasse métallique du lave-linge mannequin (la DEL éclaire, il est électrisé) fil de mise à la terre par EDF. Doc 3 : le courant effectue le parcours : fil de phase carcasse du lave-linge fil de protection électrique (mise à la terre du lave-linge) fil de mise à la terre par EDF. Le mannequin n est pas électrisé. 3. Le conducteur différentiel protège les personnes lorsque les carcasses métalliques des machines sont reliées à la terre par un conducteur de protection électrique. Les documents Une installation domestique Réponses aux questions 1. - Le circuit des prises comporte trop de prises. - Même remarque pour le circuit des lampes. De plus, le calibre du fusible est trop faible. - Le chauffe-eau, le congélateur, la cuisinière électrique doivent avoir un circuit par appareil. 2. La nouvelle installation à usage similaire : Disjoncteur de branchement de 500 ma Disjoncteur de 30 ma 1,5 mm 2 1,5 mm 2 6 mm 2 2,5 mm 2 1,5 mm 2 1,5 mm 2 2,5 mm 2 10 A 10 A 16 A 32 A 20 A 10 A 10 A 16 A Ph N Chauffeeau 5 lampes 5 lampes congélateur cuisinère radiateur 5 prises 5 prises PE Les dangers de la tension monophasée du secteur Réponses aux questions 1. Il y a contact direct lorsqu une personne entre en contact avec les parties actives des matériels électriques (soit les conducteurs actifs de la phase ou du neutre, soit les pièces conductrices se trouvant sous tension en service normal : vis, barrettes, ). 12 CHAPITRE 3 - Comment protéger une installation électrique?

14 Il y a contact indirect lorsqu une personne entre en contact avec la masse métallique d un appareil mise accidentellement sous tension à la suite d un défaut d isolement. 2. Le contact direct des deux fils ne produira pas de courant de défaut, car le corps est isolé électriquement de la terre par un tapis isolant. Sans mise à la terre, le disjoncteur différentiel ne détecte pas le défaut. Le courant électrisera la personne. 3. Dans le cas 3, l oiseau n est pas électrisé, car il n est pas soumis à une tension de contact (U c 0 V). Les exercices Tester ses connaissances Q.C.M. 1 : A et C 2 : A et C 3 : A, B et C 4 : B et C Tester ses capacités 1. Protéger du matériel - Un circuit d éclairage comprenant 8 lampes se protège avec un disjoncteur divisionnaire de 16 A ; - un circuit de 5 prises de courant se protège avec un disjoncteur divisionnaire de 16 A ; - un circuit de cuisinière électrique se protège avec un disjoncteur divisionnaire de 40 A. 2. Deux appareils de protection a. Le calibre de 20 A indique que le coupe-circuit est capable d interrompre le courant en ouvrant automatiquement le circuit lorsque celui-ci dépasse 20 A. Cette coupure intervient au bout d un certain temps. b. Leur fonction commune est de protéger le matériel installé en cas de surintensité (dépassement du courant nominal) ou de court-circuit. Les deux appareils les détectent et coupent le circuit. c. Le fusible intervient par fusion en cas de surcharge. On doit changer la cartouche avant de remettre la ligne sous tension. C est la différence avec le disjoncteur divisionnaire qui est muni d un système de déclenchement mécanique provoquant l ouverture du circuit en cas de surcharge. On le réenclenche pour remettre la ligne sous tension. (Dans les deux cas, la fermeture du circuit ne se fait qu après avoir réparé le défaut électrique qui est la cause du déclenchement.) 3. Multiprise L intensité efficace du courant appelé par la multiprise est : I = ,25 = 9,25 A. 4. Additivité des intensités Le tableau complété : Interrupteurs ouverts Interrupteurs fermés Intensité du courant I (A) Appliquer le cours 5. Défauts électriques K 2, K 1, K 1, K 3 K 2 aucun K 3 K 3 K 2 K 1 K 1,K 2, K 1 K 2 K 3 K 1, K 2 K 3 K 3 0,17 0,26 0,43 0,43 0,60 0,86 Les défauts électriques peuvent provoquer des surtensions, des surintensités, des courts-circuits ou des courants de défaut. a. Les surtensions augmentent la tension U (volt) aux bornes des appareils (foudre). Les surintensités et les courts-circuits augmentent l intensité I (ampère) du courant dans les conducteurs. Le courant de défaut I d modifie les valeurs des intensités des courants dans le conducteur de phase I ph et le conducteur du neutre I n. On a I d = I ph I n ; I d s exprime en ampère. b. Exemples : surtension : la foudre ; surintensité : trop d appareils utilisant des intensités importantes sur une multiprise ; court-circuit : contact de deux conducteurs dénudés accidentellement ; courant de défaut : usure d une gaine de conducteur de phase au contact d une carcasse métallique de machine. 6. Appareils de protection a. - Les parafoudres protègent des surtensions. - Les fusibles et les disjoncteurs divisionnaires protègent des courts-circuits et des surcharges. - Les disjoncteurs différentiels associés à une bonne prise de terre reliée aux masses des machines protègent des défauts d isolement. b. Les fusibles et les disjoncteurs divisionnaires protègent les installations. Les disjoncteurs différentiels associés à une bonne prise de terre protègent les personnes. CHAPITRE 3 - Comment protéger une installation électrique? 13

15 7. Ouverture d un circuit a. Un fusible de 16 A fond lorsqu il est parcouru pendant un certain temps (voir la courbe activité 1) par un courant d intensité supérieure à 16 A. b. Un disjoncteur différentiel de sensibilité 30 ma se déclenche avant que l intensité d un courant de défaut atteigne 30 ma. (Sa plage de déclenchement va de 15 ma à 30 ma). c. Un disjoncteur divisionnaire, calibre 20 A, se déclenche lorsque la valeur de l intensité efficace du courant dans la ligne atteint 20 A. d. Le disjoncteur général de branchement de calibre 60 A et de sensibilité 500 ma se déclenche : - lorsque l intensité efficace du courant appelée par l installation qu il protège est supérieure à 60 A (elle correspond à la valeur souscrite à l abonnement) ; - avant que l intensité d un courant de défaut n atteigne 500 ma (sa plage de déclenchement va de 250 ma à 500 ma). 8. Tableau électrique a. Seule une personne habilitée peut intervenir sur un tableau alimenté par la tension du secteur. b. Les dénombrer et les identifier sur le tableau ; il y a autant de coupe-circuits que de lignes. c. Les circuits alimentant les appareils sont séparés afin : - de limiter l intensité efficace dans les conducteurs de ligne ; - de ne pas mettre hors tension toute une installation en cas de défaut électrique sur un appareil. d. Le circuit appelant la plus grande intensité est protégé par le coupe-circuit de plus grand calibre. 9. Une installation a. L intensité efficace traversant L 2 est : I 2 = 0,85 0,3 0,25 = 0,30 A. b. La puissance transférée par chacune des lampes est : P 1 = P 2 = 240 0,30 = 72 W. 10. Une plaque signalétique a. La plus grande intensité efficace admise par ce bloc prise est : I = P U = 3680 = 16 A. 230 b. L intensité efficace appelée par les appareils lorsqu ils fonctionnent est : I = 6,5 + 5,2 + 7,1 = 18,8 A. Cette intensité efficace dépasse l intensité nominale prévue par la construction ; donc on n est pas dans la norme. c. Si les trois appareils fonctionnent simultanément (I = 18,8 A), le fusible ne coupera pas le circuit (calibre 20 A). L échauffement des conducteurs de la multiprise risque de provoquer un coupe-circuit, car elle est prévue pour admettre un courant d intensité efficace inférieure à 16 A. 11. Circuit «prises de courant» a. Le fusible à cartouche de 16 A protège une ligne admettant 8 points d utilisation avec une section de conducteur en cuivre de 2,5 mm². b. Les trois appareils sont des conducteurs ohmiques : ils convertissent l énergie électrique en chaleur. c. La puissance transférée à ces trois appareils est : P = = W. Lorsqu ils fonctionnent ensemble, l intensité du courant dans le circuit principal est : I = = 12,6 A. 230 Le fusible de 16 A n ouvrira pas le circuit : il protège le circuit. 12. Risque d électrisation Contact direct Contact direct Contact indirect 13. Un enrouleur de rallonge a. La section de chaque conducteur est de 1,5 mm². b. Lorsque le câble est enroulé, la puissance nominale que peut transmettre l enrouleur est de W. Lorsque le fil est déroulé, cette puissance est de W. c. P = U.I donc I = P U = = 15,2 A. 230 d. Lorsque le câble est déroulé, on peut utiliser cette rallonge, mais le fusible de 10 A ne supportera pas l intensité efficace de la charge, car 10 A < 15,2 A : le fusible fond. 14. Bonne ou mauvaise prise de terre? a. R a = U L I Δ haute sensibilité). 25 = = 830 Ω (Le disjoncteur est de CHAPITRE 3 - Comment protéger une installation électrique?

16 b. Si le local est sec, on a U L = 50 V, avec I Δ = 500 ma la valeur de la prise de terre doit être inférieure à : 50 = 100 Ω. 0,5 Une prise de terre de 830 Ω constitue un défaut électrique, car sa résistance est supérieure à 100 Ω (perte d efficacité). 15. Défaut de mise à la terre a. Le tableau complété : Sensibilité du différentiel I Δ Résistance mesurée R a (Ω) Résistance maximale R max = U L (Ω) I Δ 3 A 15 16,7 1 A ma ma ma b. La prise de terre défectueuse est celle qui est mesurée par un disjoncteur différentiel de 500 ma, car elle est supérieure à 100 Ω (150 > 100). Utiliser ses connaissances 16. Un conducteur défectueux a. Le régime de neutre à la terre est dit schéma TT. - Le neutre est directement relié à la terre au niveau du transformateur de distribution de l énergie électrique : premier T. - Les masses d utilisation sont reliées à une prise de terre par un conducteur de protection électrique : deuxième T La couleur du conducteur de protection électrique (PE) est jaune et vert. 30 ma : le disjoncteur différentiel ouvre le circuit obligatoirement dès que la différence des intensités des courants dans le conducteur de phase et celui du neutre atteint cette valeur. b. Voir schéma : la boucle de courant est surlignée en noir. Réseau de distribution Disjoncteur divisionnaire c. Calcul du courant de défaut I d : U I d = R + R a n = = 1,84 A. Avec une sensibilité de 30 ma, le disjoncteur différentiel détecte le défaut et déclenche l ouverture du circuit avant qu une personne entre en contact avec la carcasse de la machine. d. Avant de réenclencher le disjoncteur, il faut effectuer les opérations de maintenance nécessaires pour corriger le défaut. 17. Défaut d isolement et intensité du courant a. Une personne parcourue par un courant de 0,2 ma durant 2 secondes ne court pas de risque. b. Une personne parcourue par un courant de 0,2 A durant 2 secondes risque de graves brûlures, la fibrillation ventriculaire et l arrêt cardiaque. c. La fibrillation ventriculaire correspond à une série de contractions violentes et désordonnées du muscle cardiaque pouvant entraîner la mort par électrocution. d. Pour éviter le risque de fibrillation ventriculaire, un courant de 100 ma ne doit pas traverser le corps humain durant plus d une seconde. 18. Résistance du corps humain et tension de contact a. Lorsque la tension de contact augmente, la résistance électrique du corps humain diminue. b. Lorsque l humidité augmente, la résistance électrique du corps humain diminue. c. Soumise à 250 V, une peau mouillée a une résistance de 800 Ω. d. U c = R c.i. L intensité du courant est I = 250 = 0,31 A. 800 e. Il faut isoler ce circuit en moins de 200 ms pour éviter l arrêt cardiaque. 19. Installer une cuisinière électrique a. La puissance transférée lorsque toutes les plaques fonctionnent est de W et le courant appelé est de 7000 = 30,5 A. Le fusible fond et ouvre le circuit. 230 b. Pour les plaques de cuisson, les conducteurs de la ligne d alimentation doivent avoir une section de 6 mm² et posséder un coupe-circuit de 32 A ou 40 A. Axel et Julianne doivent tirer une nouvelle ligne ayant ces caractéristiques. R n = 25 Ω R a = 100 Ω CHAPITRE 3 - Comment protéger une installation électrique? 15

17 4 comment évaluer sa consommation d énergie électrique? CME2 Les activités Activité 1 Comment comparer les consommations d énergie de deux lampes? Matériel Deux lampes montées sur un support : une à incandescence (12 V ; 25 W) et l autre fluocompacte (12 V 7 W) Un générateur (12 V) Un joulemètre Des fils de connexion Remarque On trouve dans le commerce deux types de lampes pouvant fonctionner sous 12 V, ce qui permet une manipulation sous très basse tension en toute sécurité. Réponses aux questions 1. Pour un éclairage identique, c est la lampe fluocompacte qui mérite la qualification de LBC, car elle consomme beaucoup moins qu une lampe à incandescence. 2. Si E 1 = 3,5, on peut écrire que la lampe fluocompacte consomme 3,5 fois moins d énergie E 2 électrique que la lampe à incandescence. 3. On a E 1 P 1 3,5. L énergie consommée est donc proportionnelle à la puissance de la lampe. E 2 P 2 4. L utilisation de lampes fluocompactes permet d économiser de l énergie électrique. Activité 2 Quelles sont les grandeurs influant sur l énergie électrique transférée à un appareil? Matériel Un joulemètre Un générateur Une lampe 6V 6 W ou autre, d une puissance de quelques watts Un interrupteur Des fils de connexion Réponses aux questions 1. L énergie indiquée par le joulemètre est proportionnelle à la durée de fonctionnement de la lampe. 2. On a P.t E. 3. L énergie électrique s exprime en joule lorsque la puissance P est en watt et la durée de fonctionnement en seconde. 16 CHAPITRE 4 - Comment évaluer sa consommation d énergie électrique?

18 Les documents Différents moyens d éclairage Réponses aux questions La case cochée indique que la caractéristique est vérifiée : Lampes à Caractéristiques incandescence fluorescence Dure le plus longtemps Est une lampe basse consommation Restitue la plus grande quantité de lumière par watt DEL Rend les couleurs correctement Étude comparative de deux installations d éclairage Réponses aux questions 1. Le coût annuel de la consommation est de 39 (vérification : ,13 = 39) pour l installation réalisée avec les lampes halogènes et de 8,97 (vérification : ,13 = 8,97) pour l installation réalisée avec les lampes fluocompactes. 2. L installation réalisée avec les lampes fluocompactes présente un surcoût initial de 25. La différence des coûts annuels de consommation est de : 39 8,97 = 30,03. Le surcoût initial est donc amorti au bout de la première année de fonctionnement (25 < 30,03). 3. L installation la plus économique au bout de cinq ans est celle des lampes fluocompactes ; l économie réalisée pendant cette durée est de : ,85 = 135,15 soit 135,15. Les exercices Tester ses connaissances Q.C.M. 1 : B et C 2 : B et C 3 : C 4 : B et C. Tester ses capacités 1. Compteur a. La grandeur physique indiquée par l afficheur est l énergie électrique consommée. b. Le kilowattheure est une unité pratique. 2. Mesurer une énergie électrique Q.C.M. 1 : A et C 2 : B 3 : C. 3. Énergie pour un cycle b. L énergie électrique transférée durant ce cycle est = 15 kwh. c. Par le calcul, on obtient : E = P.t = 10 1,5 = 15 kwh. 4. Joulemètre a. Le schéma du montage (page 47 doc 2 du livre de l élève) K Joulemètre U t We mode P I U 000 J W kj A V G I départ arrêt b. À à la fin de l expérience, le joulemètre indique : E = P.t = = J soit 2,4 kj. Appliquer le cours 5. Conversion et préfixes a. En utilisant les préfixes, - en joule : 36 kj = 3, J ; 72 MJ = 7, J ; 144 TJ = 1, J. - en watt-heure : 5 mwh = Wh ; 8 kwh = Wh ; 9,2 GWh = 9, Wh. CHAPITRE 4 - Comment évaluer sa consommation d énergie électrique? 17

19 b. En utilisant les unités pratiques, - en joule : 3, Wh = 1, J ; 5,2 kwh = 1, J. - en watt-heure : 36 MJ = 10 4 Wh ; kj = 1, Wh. 6. Entre deux relevés a. L énergie distribuée au cours de cette durée est de 1028 kwh. b. La durée de la consommation a été de 185 jours. ( = 185). c. La consommation journalière moyenne d énergie électrique a été de 5,56 kwh/jour. d. Le montant de cette consommation journalière est de : 5,56 0,13 = 0, Lire avec un joulemètre-wattmètre a. Valeurs 11,9 V 1,76 A 100 s 20,8 W Grandeurs physiques tension intensité durée puissance b. L afficheur indique en kj : 2, Avec les unités légales Appareils lampe radiateur Mini perceuse E : énergie (J) 7, , P : puissance (W) t : durée (s) Avec les unités pratiques Appareils Réacteur nucléaire Calculatrice Lave-linge E : énergie 216 GWh 10,8 J 3 kwh P : puissance 900 MW 0,06 W W t : durée 10 jours 3 minutes 1,5 heure 10. Coût d un oubli a. Énergie perdue : E = ,1 = 72 kwh. b. Le coût est de : 0,13 72 = 9, Deux cycles d un lave-vaisselle a. La puissance électrique moyenne consommée lors du cycle de lavage est : P = 700 = W. 0,5 b. L énergie électrique consommée par le lave-vaisselle lors du cycle de lavage est : = Wh ou 1,75 kwh. c. Le coût du cycle rapide est de : 0,70 0,13 = 0,09. Celui du cycle intensif est de : 1,75 0,13 = 0,23. La différence de coût entre ces deux cycles est de 0, Budget TV a. Le téléviseur a fonctionné pendant t = E P = 0,52 0,13 = 4 h. b. L énergie consommée par le téléviseur de Jules en un an est : E = 0, kwh. c. Le coût de cette consommation d énergie est de : 0, = 24, Ordinateur portable a. Représentation E (Wh) b. Les grandeurs E et t sont proportionnelles, car la droite représentative de E = f(t) passe par l origine. c. Le coefficient permettant de calculer E (Wh) lorsqu on connaît la durée t (h) est la puissance P de l ordinateur. Ici, P = 12 W. d. L énergie électrique transférée par l ordinateur pour un fonctionnement mensuel de 60 h est : E = P.t = = 720 Wh, soit 50 fois moins qu un ordinateur en forme de tour. 14. Lampadaire halogène (développement durable) a. La puissance transférée par des lampes LBC pour obtenir la même quantité de lumière est de 60 W. b. Il faudra 3 lampes LBC de 20 W pour remplacer le lampadaire halogène. Utiliser ses connaissances 15. Maîtriser l énergie (développement durable) a. Cet appareil est de la classe A. b. Les machines les plus «énergivores» sont de la classe G. c. Durant un cycle de fonctionnement, une énergie de 1,4 kwh est consommée. d. Coût d un cycle de lavage : 1,4 0,13 = 0, La petite boulangerie a. Dans la première pièce, la puissance transférée est P 1 = = W. Le produit : U.I = = W. La puissance transférée est inférieure à U.I, car les machines fonctionnent avec des moteurs donc la formule P = U.I n est pas applicable et l on a P < U.I. 5 t (h) 18 CHAPITRE 4 - Comment évaluer sa consommation d énergie électrique?

20 b. La puissance consommée dans la deuxième pièce lorsque tous les appareils fonctionnent est P 2 = = W. c. Le produit : U. I = ,3 = W. On a P = U.I : les appareils sont des dipôles résistifs. Lorsque tous les appareils fonctionnent, la puissance transférée est : P 1 + P 2 = = W. La puissance souscrite est de W, donc ils peuvent fonctionner simultanément. 17. Petit déjeuner a. Énergie consommée : E = P.t = = 2, J. b. Intensité efficace : I = P U = 800 = 3,48 A. 230 c. Résistance du grille pain : R = U I = , = 66 Ω. 18. Veille voleuse (développement durable) a. L énergie consommée par jour : - lorsque J. Blackwatt regarde la télévision : E = P.t = 0,1 3 = 0,3 kwh ; - lorsque le poste est en mode veille : E = P.t = 0, = 0,336 kwh. b. S il éteint le poste, il fera une économie de : 0,336 0,13 = 0,04 par jour, soit 16 par an. c. Autres appareils conçus sur le même type d arrêt : un décodeur, un ordinateur, un lecteur de DVD, une box 19. Consommation électrique d une maison (développement durable) a. Les appareils consommant près du tiers de l énergie électrique sont le réfrigérateur et le congélateur. b. Diagramme circulaire à secteur représentant les consommations électriques de la maison : autres lave-linge 7 % 7 % froid audiovisuel 12 % 32 % sèche-linge lave-vaisselle 14 % 14 % 14 % éclairage c. Précautions à prendre pour qu une famille réalise des économies d énergie électrique : - utiliser correctement les thermostats des appareils pour réguler la température ; - utiliser des doubles ou triples vitrages ; - veiller à éloigner des sources de chaleur les appareils créant du froid (réfrigérateur, congélateur) ; - éteindre chaque fois que cela est possible les appareils en mode veille ; - utiliser des lampes basse consommation (fluorescentes ou électroluminescentes) ; - au moment du remplacement des appareils, choisir des appareils économisant l énergie (classe A ; A + ) ; - isoler thermiquement les habitations (voir la réglementation technique en vigueur). d. ADEME signifie : Agence De l Environnement et de la Maîtrise de l Energie. Cette agence s occupe des déchets, de la pollution, de l énergie, des matériaux renouvelables, du développement durable 20. Sur le Net ou au CDI Se renseigner sur : a. James Watt ( ) a permis, par ses travaux, l amélioration de la machine à vapeur qui servait à l extraction du charbon dans les mines. Le nom de Watt a été donné à l unité de puissance. James Joule ( ), après des études scientifiques à l Université de Cambridge, reprit l entreprise familiale de brasseur de bière et y construisit un laboratoire de recherche. Ses nombreuses études ont porté sur l énergie, la chaleur et l électricité. Il a montré, en particulier, que la chaleur est une forme d énergie. Le nom de Joule a été donné à l unité d énergie. b. Thomas Alva Edison ( ) est reconnu comme l un des inventeurs américains les plus importants. C est le fondateur de l un des plus grands empires industriels mondiaux : Général Electric. Il revendique un nombre record de brevets et inventions : le télégraphe ; «transmetteur-receveur duplex automatique de code Morse» ; le phonographe ; l ampoule électrique ; le kinétographe ; le kinétoscope Parlors ; l accumulateur alcalin nickel-fer 21. Un atelier en hiver - L appareil électrique de plus grande puissance est la scie à bande avec 6 kw (Sylvestre Bobois ne peut utiliser qu une machine à la fois puisqu il travaille seul. De plus, il doit économiser l énergie en éteignant les machines lorsqu il ne les utilise pas). - Le chauffage et l éclairage consomment une puissance de 4 + 0,2 = 4,2 kw. - Il utilise donc au maximum 4,2 + 6 = 10,2 kw. Avec un abonnement de 12 kw, il peut donc s éclairer et se chauffer tout en travaillant en hiver. CHAPITRE 4 - Comment évaluer sa consommation d énergie électrique? 19

21 22. Vérifier sa facture avec un tableur (TIC) A B C D E F G H I J électricité ancien relevé nouveau différence consommation (kwh) prix kwh () montant HT () taxes locales TVA total TTC () 47,87 4,59 6,16 58,62 abonnement 4.45 / mois 26,70 consommation du 26/10/08 au 25/04/ , ,17 montant HT () taxes locales TVA TTC () autres prestations 1,21 0,24 1, ,0045 1,21 montant HT () taxes locales TVA TTC () total 49,08 4,59 6,40 60, Geste recyclage a. Les lampes à recycler dans la filière lampes usagées sont les lampes fluocompactes, les tubes fluorescents et les lampes à DEL (sur leurs emballages figure une poubelle barrée). b. Les lampes fluocompactes et les tubes fluorescents contiennent du mercure. Celui-ci ne doit pas se retrouver dans la chaîne alimentaire à cause de sa haute toxicité. c. Il faut déposer ces lampes dans un point de collecte prévu à cet effet dans les déchetteries ou les magasins qui les vendent. Leur transfert et leur recyclage sont financés par l éco-contribution payée lors de l achat. 24. Rechercher a. Le rapport des puissances consommées entre une lampe à incandescence et une lampe basse consommation est de 5. b. En 1802, Humphry Davy découvre que le passage du courant électrique dans un fil conducteur élève sa température et le fait fondre rapidement. En 1880, Thomas Alva Edison invente la lampe à incandescence en plaçant une fibre de bambou du Japon dans une ampoule sous vide. Cette fibre soumise à une faible tension produit de la lumière. Ce filament fut remplacé par la suite par un filament de tungstène. Le passage du courant électrique produit un échauffement portant à incandescence le filament. La durée de vie de ce type de lampe est de à heures. c. Dans les lampes fluorescentes (aussi appelées tubes ou lampes fluocompactes), des décharges électriques fournissent un courant. Les chocs des électrons avec des atomes de mercure produisent des ultraviolets transformés en lumière visible en traversant une poudre fluorescente qui recouvre les parois. poudre atome de mercure gaz neutre poudre fluorescente (argon) fluorescente lumière blanche visible Les lampes électroluminescentes (DEL) : la jonction entre deux cristaux semi-conducteurs émet un rayonnement lumineux lorsqu elle est parcourue par un courant. Enfermées dans une résine, ces lampes résistent aux vibrations. Associées en nombre et commandées par l électronique, les DEL sont devenues à haute luminosité. d. Les rendus des couleurs sont différents pour les trois lampes. Le meilleur (proche de la lumière blanche naturelle) est celui de la lampe à incandescence. Les spécialistes utilisent l indice de rendu des couleurs (IRC) pour caractériser la lumière des lampes. Sa valeur maximale 100 correspond à la lumière du jour. Une lampe à incandescence ordinaire à un indice supérieur à 95 alors que l éclairage fluorescent va de 50 à 80 suivant la composition de la poudre contenue dans la lampe. Les DEL ont un indice médiocre. 20 CHAPITRE 4 - Comment évaluer sa consommation d énergie électrique?