Enseignement scientifique · Terminale (tronc commun) · DS n°5 · Réf. ES-CH05-DS5-E1

Exercice 1 — Produire l'électricité : alternateur & conversions

L'électricité, une énergie secondaire · l'alternateur (induction de Faraday) · les chaînes de conversion des centrales · le rendement · le stockage.
10 points · 6 questions · Exercice 1 / 2

🎨 Code couleur — 📄 « Sujet complet » = l'énoncé du DS (documents + questions) · 🎬 « Mode automatique » lit tout et descend seul

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📄 DS n°5 — Enseignement scientifique · Terminale · Thème « Deux siècles d'énergie électrique » · Exercice 1 (10 pts) · durée conseillée 35 min · calculatrice autorisée. Sujet d'entraînement au format contrôle continu.

EXERCICE 1 — Produire l'électricité : alternateur et conversions (10 points)

Depuis Faraday, presque toute notre électricité est produite de la même manière. Mais d'où vient-elle vraiment, et à quel prix énergétique ?

📑 Document 1 — L'électricité, une énergie secondaire

L'électricité n'existe pas « toute prête » dans la nature : c'est une énergie secondaire, ou vecteur d'énergie. On la produit à partir d'énergies primaires (nucléaire, fossile, vent, eau, Soleil). Elle est facile à transporter et à convertir, mais très difficile à stocker en grande quantité.

📑 Document 2 — L'alternateur & les chaînes de conversion

L'alternateur convertit une énergie mécanique (une rotation) en énergie électrique, grâce à l'induction électromagnétique (un aimant en mouvement près d'une bobine crée une tension). Presque toutes les centrales l'utilisent — sauf le photovoltaïque.

nucléaire(primaire) thermique(chaleur) mécanique(turbine) électrique(alternateur)
Exemple : la chaîne de conversion d'une centrale nucléaire.
CentraleChaîne de conversion (simplifiée)Alternateur ?
Nucléaire / thermiquenucléaire (ou chimique) → thermique → mécanique → électriqueoui
Hydrauliquemécanique (eau) → électriqueoui
Éoliennemécanique (vent) → électriqueoui
Photovoltaïquelumineuse → électrique (conversion directe)non

📑 Document 3 — Le rendement d'une centrale

Le rendement η = énergie utile ÷ énergie reçue (sans unité, souvent en %). Une centrale nucléaire reçoit une puissance thermique d'environ 2700 MW et fournit une puissance électrique d'environ 900 MW. Elle fonctionne ≈ 8000 h/an.
Rappel : énergie = puissance × durée ; 1 GWh = 1000 MWh ; 1 TWh = 1000 GWh.

🗺️ Les 6 questions — clique 💡 (aide détaillée + diapo du cours) ou ✍️ (réponse type)

Q1Pourquoi dit-on que l'électricité est une énergie secondaire (un vecteur) ? (1,5 pt)
Q2Qu'est-ce qu'un alternateur ? Quelle conversion réalise-t-il, et grâce à quel phénomène ? (1,5 pt)
Q3Établir la chaîne de conversion d'une centrale nucléaire. Qu'est-ce qui distingue le photovoltaïque ? (2 pts)
Q4Calculer le rendement de la centrale (Doc 3) et la puissance « perdue ». (2 pts)
Q5Calculer l'énergie électrique produite en un an (en TWh). (1,5 pt)
Q6Pourquoi le stockage est-il le « talon d'Achille » de l'électricité ? (1,5 pt)

ℹ️ Sujet d'entraînement (aucune épreuve de Bac officielle en ES). Chaque question renvoie à sa réponse type et aux bonnes diapos du cours interactif ES Chap 5.

📖Présentation de l'exercice & méthode
🎯 CE QUE TU DOIS MONTRER
L'Exercice 1 du DS n°5 (thème « Deux siècles d'énergie électrique ») porte sur 10 points. À partir de 3 documents, tu dois expliquer pourquoi l'électricité est une énergie secondaire, décrire l'alternateur et les chaînes de conversion des centrales, et calculer un rendement puis une énergie produite.
✅ On attend un vocabulaire précis (énergie primaire/secondaire, induction, rendement), des chaînes de conversion correctes et des calculs justifiés (η = utile/reçue, E = P × t). 6 questions ; 🎬 le mode automatique lit, laisse 5 s, puis donne la réponse type.
⏳ À toi de chercher… (le corrigé se révèle dans 5 s — appuie sur ⬇️ pour passer tout de suite)
DS interactif · 6 questions · 🎬 automatique = lecture Nicolas + karaoké + défilement · ⬇️⬆️ questions · ⬅️➡️ exercices.