Rappel:
le photon est une particule d'énergie lumineuse E liée à la fréquence f du rayonnement par la formule de Planck: E = h.f avec h = 6.62 10-34J.s
la longueur d'onde L et la fréquence d'un rayonnement lumineux f sont reliées par la formule:
L = c / f avec c = célérité de la lumière en m.s-1
Exercice 1:
un panneau photovoltaïque de rendement h = 0,08 et de surface S = 15 m² est éclairé par une lumière de longueur d'onde moyenne 550 nm ( 1 nanomètre = 10-9m)
la puissance solaire reçue face au soleil est d'environ 1300W/m²
1) calculer la fréquence f et l'énergie E d'un photon
milieu de propagation des rayons: air c = 3 108 m.s-1
2) calculer le nombre moyen de photons parvenant sur 1 m² de panneau placé face au soleil
3) calculer la puissance électrique Pu du panneau.
Exercice 2
Le même panneau solaire est utilisé pour la chaîne de conversion photo-électrique ci-dessus.
Il délivre en pleine exposition solaire un courant de charge d'intensité I = 4A
L'accumulateur, de capacité de charge maximale Q = 50 Ah, stocke l'énergie électrique produite par le panneau.
L'onduleur la restitue sous forme de tension alternative u(t) = 325cos(314t)
Le rendement de l'accu est voisin de 95% et celui de l'onduleur de 98 %
1) calculer la durée Dt nécessaire à une mise en charge totale de l'accu initialement vide
2) que vaut la quantité d'énergie solaire nécessaire pour effectuer cette mise en charge?
3) en déduire l'énergie utile Eu1 puis la puissance utile Pu1 reçue par l'accu
rappel: le rendement du panneau est de 8%
4) calculer la tension U de mise en charge de l'accu ( constitué de 16 éléments en série supportant 25V de tension de charge maximale chacun )
L'accu est déchargé à 50% de sa capacité maximale par la mise en service de l'onduleur alimentant une charge utile. La décharge de l'accu s'effectue en 6h .
5) calculer l'énergie utile Eu2 fournie à l'onduleur par l'accu, et l'énergie utile Eu fournie par l'onduleur à sa charge utile.
6) calculer la puissance moyenne fournie par l'onduleur
La charge utile de l'onduleur est un dipôle d'impédance Z = 28 ohm et de facteur de puissance cos fi = 0,8
7) calculer la valeur efficace de l'intensité Iu du courant fournie par l'onduleur à la charge utile.
CORRECTION le MARDI 29 Mai à 20 h
le photon est une particule d'énergie lumineuse E liée à la fréquence f du rayonnement par la formule de Planck: E = h.f avec h = 6.62 10-34J.s
la longueur d'onde L et la fréquence d'un rayonnement lumineux f sont reliées par la formule:
L = c / f avec c = célérité de la lumière en m.s-1
Exercice 1:
un panneau photovoltaïque de rendement h = 0,08 et de surface S = 15 m² est éclairé par une lumière de longueur d'onde moyenne 550 nm ( 1 nanomètre = 10-9m)
la puissance solaire reçue face au soleil est d'environ 1300W/m²
1) calculer la fréquence f et l'énergie E d'un photon
milieu de propagation des rayons: air c = 3 108 m.s-1
2) calculer le nombre moyen de photons parvenant sur 1 m² de panneau placé face au soleil
3) calculer la puissance électrique Pu du panneau.
Exercice 2
Le même panneau solaire est utilisé pour la chaîne de conversion photo-électrique ci-dessus.
Il délivre en pleine exposition solaire un courant de charge d'intensité I = 4A
L'accumulateur, de capacité de charge maximale Q = 50 Ah, stocke l'énergie électrique produite par le panneau.
L'onduleur la restitue sous forme de tension alternative u(t) = 325cos(314t)
Le rendement de l'accu est voisin de 95% et celui de l'onduleur de 98 %
1) calculer la durée Dt nécessaire à une mise en charge totale de l'accu initialement vide
2) que vaut la quantité d'énergie solaire nécessaire pour effectuer cette mise en charge?
3) en déduire l'énergie utile Eu1 puis la puissance utile Pu1 reçue par l'accu
rappel: le rendement du panneau est de 8%
4) calculer la tension U de mise en charge de l'accu ( constitué de 16 éléments en série supportant 25V de tension de charge maximale chacun )
L'accu est déchargé à 50% de sa capacité maximale par la mise en service de l'onduleur alimentant une charge utile. La décharge de l'accu s'effectue en 6h .
5) calculer l'énergie utile Eu2 fournie à l'onduleur par l'accu, et l'énergie utile Eu fournie par l'onduleur à sa charge utile.
6) calculer la puissance moyenne fournie par l'onduleur
La charge utile de l'onduleur est un dipôle d'impédance Z = 28 ohm et de facteur de puissance cos fi = 0,8
7) calculer la valeur efficace de l'intensité Iu du courant fournie par l'onduleur à la charge utile.
CORRECTION le MARDI 29 Mai à 20 h
