La lampe de poche solaire. utilisateur. Lieu. Éclairer un lieu. Lampe porte-clés. Définition du besoin. Date : Nom : Classe de 5...

Transcription

1 Date : Classe de 5... La lampe de poche solaire Nom : Définition du besoin Une société décide de fabriquer une lampe écologique. Son idée : ne plus avoir besoin d acheter des piles! Autonome, pratique, économique et écologique, cette lampe de poche permettra de s éclairer la nuit avec une faible empreinte écologique. Trace la bête à corne de cet objet : utilisateur Lieu A qui rend-il service? Sur quoi agit-il? Lampe porte-clés Dans quel but? Éclairer un lieu 1 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

2 Le cahier des charges Cette lampe de poche devra permettre de maintenir ensemble quelques clefs et de s éclairer dans les endroits sombres pour accéder à sa porte, par exemple. Elle devra être écologique et ne pas utiliser de pile. Elle devra tenir dans une poche pour être transportée facilement. Elle devra aussi pouvoir être fabriquée par des collégiens et d un prix accessible. Ecris les fonctions de service de cet objet d après le cahier des charges. Fonction Intitulé (verbe + complément) de service FS1 FS2 FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 Eclairer un lieu Maintenir des clefs attachées Etre écologique S adapter à l énergie Tenir dans une poche Etre réalisable par des collégiens Avoir un prix accessible Représente le diagramme pieuvre de cette lampe de poche solaire : Clés Energie FS2 FC3 Utilisateur FC2 Lampe solaire porte-clés FC4 Collégiens Ecologie FC1 FC5 FS1 Prix Lieu 2 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

3 Date : Classe de 5... La lampe de poche solaire Nom : Remplis le tableau de l expression fonctionnelle du besoin Fonction de service Critère d appréciation Niveau d exigence FS1 Distance d éclairage 2 +/- 0,50 m FS2 Nombre de clés 3+/1 FC1 Type d énergie Batterie solaire FC2 Durée d éclairage sur batterie Nombre de cycle de décharge/ recharge 1 h +/- 15 min 300 cycles +/-20 cycles FC3 Dimensions Inférieures à 80x50x20mm FC4 Matériels utilisables pour la fabrication Tournevis, fer à souder, pince coupante, pince plate FC5 Prix < 5 3 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

4 Recherche les fonctions techniques de lampe de poche solaire et propose pour chacune d elles une solution technique : Fonctions techniques Solutions techniques Eclairer un lieu 2 leds avec réflecteur Arrêt et mise en fonctionnement 1 commutateur 2 positions Tenir les clefs 1 anneau Alimenter en énergie batterie avec panneau solaire Contenir tous les composants 1 boitier Relier les éléments électroniques circuit électronique Après l analyse du cahier des charges, le bureau d études propose ces solutions techniques : Description technique : 1. Chaîne 2. Panneau solaire 3. Commutateur 4. Réflecteur 5. Deux DEL / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

5 Notice d utilisation La durée d utilisation lorsque la lampe est rechargée, est approximativement de 60 minutes. Eteindre la lampe dès que possible afin d économiser la batterie. Exposer régulièrement la lampe solaire à la lumière afin de la recharger ATTENTION 1. Seule la lumière directe permet de recharger correctement la lampe solaire. 2. Lorsque la lampe s affaiblit, l éteindre et recharger la batterie. 3. Ne pas exposer la lampe à la pluie. 4. Ne pas exposer la lampe à une température supérieure à 50 C. 5. Conserver le panneau solaire à l abri de tout endroit qui pourrait l endommager. RECHARGE PAR LUMIERE SOLAIRE Bien orienter le panneau solaire vers la lumière. Temps de recharge : Temps clair : 6-8 heures ; Temps couvert : 8-12 heures. Schéma fonctionnel Diode : Elle ne laisse passer le courant que dans un sens. Cellule photovoltaïque 3,6V : Elle capte de l énergie lumineuse et la transforme en énergie électrique. Commutateur : Il autorise le passage du courant : - dans la batterie en charge ou - dans le circuit d éclairage. + - Batterie 3,6V : Elle emmagasine de l énergie électrique et la fournit au circuit. + - Résistor 10 ohms : Il limite le passage du courant et protège les DEL. Diode électroluminescente (DEL) : Elle transforme l énergie électrique en énergie lumineuse. 5 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

6 Date : Classe de 5... Vue éclatée La lampe de poche solaire KS570 Nom : / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

7 Lampe de poche solaire 7 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -

8 Composants électroniques lampe solaire Désignation Photo Symbole Fonction Circuit imprimé Dispositif permettant de recevoir les composants, de les fixer par soudage et ainsi, de les relier entre eux. Son nom vient des pistes conductrices qui donnent l impression d avoir été imprimées. Résistance fixe ou Permet de fixer la valeur du courant ou de la tension dans une partie du circuit électrique. La couleur de ses bagues renseigne sur sa valeur. Diode électroluminescente (LED o u DEL) + - Composant électronique qui transforme l énergie électrique en énergie lumineuse. Elle permet de visualiser la présence de courant dans un montage. Batterie Source d énergie électrique (générateur) qui délivre un courant continu permettant l alimentation et le fonctionnement de l appareil. Commutateur Permet à l aide d une simple action manuelle l ouverture ou la fermeture d un circuit. Panneau solaire (panneau photovoltaïque) Transforme l énergie lumineuse en énergie électrique. 8 / 8 E. Thierry et D. Gerbault -