Enseignement scientifique · Terminale · Contrôle Essentiel
Niveau 1 sur 3 · EssentielDeux siècles d'énergie électrique
Le niveau Essentiel vérifie les bases du chapitre « Deux siècles d'énergie électrique » en terminale : le vocabulaire de la conversion, ce que l'électricité permet et ce qu'elle permet mal, les chaînes de conversion de quatre filières à compléter sur un schéma, et la distinction entre pilotabilité, puissance et énergie dans des situations concrètes. QCM, appariement, texte à trous, schéma à compléter et questions courtes, avec une banque de mots et des indices.
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Ce que ce niveau évalue
- Connaître le vocabulaire
- Compléter un schéma
- Raisonner sur une situation
- Le vocabulaire du chapitre : source primaire, vecteur, rotor, filière, facteur de charge, soutirage
- Ce que l’électricité permet et ce qu’elle permet mal, mot par mot
- Les chaînes de conversion de quatre filières, complétées sur un schéma
- Pilotabilité, puissance et énergie, reconnues dans des situations concrètes
Avant de commencer
- Dans un QCM, lis toutes les propositions avant de cocher : une seule est juste.
- Dans un texte à trous, relis la phrase entière avec le mot choisi : elle doit avoir un sens.
- Un schéma de chaîne se lit dans le sens des flèches : de la source primaire vers l’électricité.
- Une puissance s’exprime en watts (MW), une énergie en wattheures (MWh, GWh) : regarde toujours l’unité.
Exercice 1 — Le bon choix
4 pts · 8 minConnaître le vocabulaire
Pour chaque phrase, coche la seule réponse juste.
1.La production électrique de masse repose tout entière sur…
0.5 pt- la combustion
- l’induction
- le photovoltaïque
Voir la correction
l’induction
Le principe découvert au XIXᵉ siècle, l’induction, est à l’origine de toute la production électrique de masse.
2.Dans un alternateur, les bobines sont…
0.5 pt- fixes
- entraînées par la turbine
- aimantées
Voir la correction
fixes
C’est le rotor aimanté qui tourne ; les bobines, elles, restent fixes autour de lui.
3.Parmi ces trois termes, lequel ne désigne pas une source primaire ?
0.5 pt- le vent
- l’électricité
- le rayonnement
Voir la correction
l’électricité
Le vent et le rayonnement se trouvent dans la nature ; l’électricité se fabrique à partir d’eux : c’est un vecteur.
4.L’électricité injectée sur le réseau est consommée…
0.5 pt- quasiment au moment où elle est produite
- en moyenne un mois plus tard
- seulement pendant la nuit
Voir la correction
quasiment au moment où elle est produite
Elle se stocke mal : on la consomme presque à l’instant même où on la fabrique.
5.Dans une centrale hydraulique, la turbine est mise en mouvement par…
0.5 pt- la vapeur
- la chute d’eau
- le rayonnement
Voir la correction
la chute d’eau
La vapeur entraîne la turbine des centrales thermiques ; dans une centrale hydraulique, c’est l’eau qui chute.
6.Une centrale thermique et une éolienne ont en commun…
0.5 pt- la source primaire
- l’alternateur
- la pilotabilité
Voir la correction
l’alternateur
La vapeur dans l’une, le vent dans l’autre : la source diffère, mais toutes deux finissent par faire tourner un alternateur.
7.Un panneau photovoltaïque comporte…
0.5 pt- aucune pièce mobile
- une turbine
- un rotor aimanté
Voir la correction
aucune pièce mobile
Le panneau transforme le rayonnement sans rien faire tourner : ni turbine ni rotor.
8.Deux siècles d’histoire électrique ont surtout appris à…
0.5 pt- découvrir une énergie nouvelle
- convertir l’énergie, la transporter et l’avoir quand on la demande
- produire de l’énergie à partir de rien
Voir la correction
convertir l’énergie, la transporter et l’avoir quand on la demande
Le défi n’a jamais été de trouver de l’énergie, mais de la convertir, de la transporter et de l’avoir au moment voulu.
Les erreurs fréquentes sur cet exercice
- Ranger l’électricité parmi les sources primaires : elle se fabrique toujours à partir d’autre chose.
- Croire que l’histoire de l’électricité est celle d’une énergie découverte : c’est celle d’une conversion.
Exercice 2 — Le mot juste
3 pts · 6 minConnaître le vocabulaire
Relie chaque mot à sa définition par un trait, puis recopie la lettre dans la case.
- AEnsemble des installations qui fabriquent l’électricité à partir d’une même source : hydraulique, éolien, nucléaire…
- BPartie aimantée qui tourne au cœur de l’alternateur.
- CQuotient de ce qu’une installation a réellement fourni par ce qu’elle aurait fourni en marchant à plein toute la durée.
- DPrélèvement d’électricité effectué sur le réseau par les consommateurs.
- ECe que l’on trouve dans la nature et dont on part : vent, chute d’eau, rayonnement, chaleur.
- FForme d’énergie fabriquée, qui achemine l’énergie jusqu’à l’usage sans être elle-même une source.
1.Rotor
0.5 ptVoir la correction
B
Le rotor est la partie aimantée de l’alternateur ; c’est lui qui tourne devant les bobines fixes.
2.Source primaire
0.5 ptVoir la correction
E
Le vent, la chute d’eau, le rayonnement, la chaleur sont les points de départ de toute filière.
3.Vecteur
0.5 ptVoir la correction
F
L’électricité est un vecteur : fabriquée à partir d’une source, elle transporte l’énergie jusqu’à l’usage.
4.Facteur de charge
0.5 ptVoir la correction
C
Énergie produite divisée par l’énergie maximale théorique : un quotient, souvent donné en pourcentage.
5.Filière
0.5 ptVoir la correction
A
On parle de filière hydraulique, éolienne, nucléaire… selon la source dont on part.
6.Soutirage
0.5 ptVoir la correction
D
Le réseau équilibre à chaque instant ce qui est injecté et ce qui est soutiré par les consommateurs.
Les erreurs fréquentes sur cet exercice
- Confondre le rotor, qui tourne, avec les bobines, qui restent fixes.
- Prendre le facteur de charge pour une puissance : c’est un quotient entre deux énergies, sans unité.
Exercice 3 — Ce que l'électricité permet
4 pts · 9 minConnaître le vocabulaire
Complète le texte avec les mots de la banque. Deux mots ne servent pas.
1.L’énergie ne se crée pas : d’une forme à l’autre, elle se .
0.5 ptVoir la correction
convertit
C’est l’idée qui ouvre le chapitre : on ne fabrique pas d’énergie, on la fait changer de forme.
2.À chaque étape, une part s’en sous une forme dont on ne fera rien.
0.5 ptVoir la correction
échappe
Aucune conversion n’est complète : une part de l’énergie part sous une forme inutilisable.
3.L’électricité se fabrique à partir d’une chute d’eau, de vapeur, de vent ou de .
0.5 ptVoir la correction
rayonnement
Ce sont les quatre points de départ cités par le cours ; le rayonnement est celui du photovoltaïque.
4.Son grand atout : elle se loin.
0.5 ptVoir la correction
transporte
La force de l’électricité est de se transporter sur de longues distances.
5.Arrivée à destination, elle peut se convertir en presque ce dont on a besoin.
0.5 ptVoir la correction
tout
Son second atout : elle se convertit en presque toutes les formes utiles.
6.Son point faible : elle se mal.
0.5 ptVoir la correction
stocke
On ne la met pas de côté facilement : elle se consomme quasiment quand on la produit.
7.Le barrage hydraulique est la filière la plus fortement .
0.5 ptVoir la correction
pilotable
On peut y décider du moment et du niveau de la production ; le nucléaire ne l’est qu’en partie.
8.Une puissance n’est pas une quantité accumulée : c’est un .
0.5 ptVoir la correction
débit
La puissance dit ce qu’une installation peut fournir à un instant ; l’énergie, ce qu’elle a fourni sur une durée.
Les erreurs fréquentes sur cet exercice
- Écrire « produit » dans la première phrase : l’énergie ne se produit pas, elle change de forme.
- Placer « rien » après « presque » : l’électricité se convertit en presque tout, c’est sa force.
Exercice 4 — Quatre chaînes de conversion
5 pts · 12 minCompléter un schéma
Complète le schéma : écris dans les cases A, B, C et D le mot qui manque à chaque chaîne, puis écris dans la case E le nom de la filière de la dernière ligne.
- Indice — Un mot de la banque ne sert pas.
- Indice — Chaque ligne se lit de gauche à droite : de la source primaire jusqu’à l’électricité.
- Indice — Compare la colonne qui précède l’électricité d’une ligne à l’autre : une ligne se distingue des trois autres.
Fais glisser pour voir toute la figure.
Les cases de la figure sont les questions. La correction, case par case :
1.Case A — chaîne hydraulique, entre la chute d’eau et l’alternateur
1 ptVoir la correction
Turbine
La chute d’eau met en rotation une turbine, qui entraîne à son tour l’alternateur.
2.Case B — chaîne éolienne, avant les pales en rotation
1 ptVoir la correction
Vent
Le vent est la source primaire de l’éolien : c’est lui qui entraîne les pales.
3.Case C — chaîne thermique, entre la combustion et la turbine
1 ptVoir la correction
Vapeur
La combustion chauffe de l’eau ; la vapeur produite entraîne la turbine.
4.Case D — chaîne thermique, entre la turbine et l’électricité
1 ptVoir la correction
Alternateur
La turbine fait tourner l’alternateur, où l’induction fait naître la tension : c’est le geste terminal commun.
5.Case E — la filière de la dernière ligne
1 ptVoir la correction
Photovoltaïque
Rayonnement, panneau, électricité : aucune rotation, aucun alternateur. C’est la seule chaîne directe du schéma.
Les erreurs fréquentes sur cet exercice
- Écrire « Alternateur » en A : dans une centrale hydraulique, l’eau entraîne d’abord une turbine.
- Écrire « Éolien » ou « Thermique » en E : la seule chaîne sans alternateur est celle du photovoltaïque.
- Placer « Bobine » en D : la bobine n’est qu’une partie de l’alternateur.
Exercice 5 — Le réseau au quotidien
4 pts · 10 minRaisonner sur une situation
Lis chaque situation, puis réponds. Les indices t’aident.
- Indice — Sans vent et sans soleil, demande-toi quelles installations peuvent encore produire.
- Indice — Une énergie s’exprime en wattheures : MWh, GWh.
1.Un soir d’hiver sans vent, après le coucher du soleil, la consommation monte. Quelle installation peut augmenter sa production à la demande ?
1 pt- le parc éolien
- les panneaux photovoltaïques
- le barrage hydraulique
Voir la correction
le barrage hydraulique
Sans vent ni soleil, éolien et photovoltaïque ne produisent pas ; le barrage, fortement pilotable, produit quand on le décide.
2.Un article affirme : « Ce parc solaire a produit 30 MW l’an dernier. » Quelle grandeur l’auteur aurait-il dû donner, et dans quelle unité ?
1 ptVoir la correction
L’énergie produite sur l’année, en gigawattheures (GWh) ou en mégawattheures (MWh) : 30 MW est une puissance.
Ce qu’un parc a fourni sur une durée est une énergie ; le mégawatt mesure seulement ce qu’il peut fournir à un instant.
3.Une éolienne arrêtée faute de vent, un panneau solaire la nuit : quel point commun ont-ils pour le gestionnaire du réseau ?
1 ptVoir la correction
Ni l’un ni l’autre n’est pilotable : ils ne produisent que lorsque la ressource est là, et l’on ne peut pas décider de leur production.
L’éolien et le photovoltaïque ne sont pas pilotables du tout : leur production suit le vent et le soleil, pas la demande.
4.Pourquoi le gestionnaire du réseau ne peut-il pas se contenter d’installations qu’il ne commande pas ?
1 ptVoir la correction
Parce qu’il doit égaler à chaque instant la puissance injectée et la puissance soutirée : sans production pilotable, rien ne compense les moments sans vent ni soleil.
C’est pourquoi la pilotabilité compte souvent davantage que la puissance installée : le réseau s’équilibre en permanence.
Les erreurs fréquentes sur cet exercice
- Répondre « le parc éolien » pour la soirée sans vent : sans ressource, il ne produit rien.
- Accepter « 30 MW produits en un an » : une puissance ne s’additionne pas sur une année.
Barème — ce que le correcteur regarde
Les lignes chiffrées couvrent les 5 exercices et totalisent 20 points.
Ex.1La bonne proposition cochée
4 points — 0,5 par question
Point perdu si : Deux cases cochées pour une même phrase : la question vaut 0.
Ex.2Chaque mot relié à sa définition
3 points — 0,5 par liaison juste
Point perdu si : Deux traits qui partent du même mot : aucune des deux liaisons n’est comptée.
Ex.3Le texte complété avec le mot juste
4 points — 0,5 par blanc
Point perdu si : Un intrus de la banque placé dans un blanc, par exemple « produit » au lieu de « convertit ».
Ex.4Les quatre chaînes complétées
5 points — 1 par case
Point perdu si : « Alternateur » écrit en A ou en E : la turbine précède l’alternateur, et le photovoltaïque n’en a pas.
Ex.5Les situations bien raisonnées
4 points — 1 par question
Point perdu si : Une réponse juste sans la raison demandée (pilotabilité, unité, équilibre) : 0,5 sur 1.
Et maintenant ?
- 17 à 20Niveau supérieur
- Les bases sont solides. Passe au niveau 2 — Standard : tu y analyseras un alternateur et un texte, tu calculeras des facteurs de charge et tu liras une journée de réseau.
- 12 à 16Refaire ce niveau
- Relis la correction des exercices où tu as perdu des points. Refais le niveau 1 dans quelques jours en cachant la banque de mots ; au-delà de 16, passe au niveau 2.
- moins de 12Revoir la fiche
- Le niveau 1 est le point de départ : reprends d'abord la fiche de cours et apprends son mémo, puis refais ce contrôle.
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