Une cellule photovoltaïque permet de produire de l'électricité à partir de la lumière.

Plusieurs panneaux de cellules ont été intégrés dans une voile de bateau pour recharger sa batterie.

Cette batterie permet d'alimenter les appareils électriques du bateau (lampes, ordinateurs, etc…)

Exercice 1 : Chaine énergétique de la cellule photovoltaïque (4 points)

Compléter la chaîne énergétique de la cellule photovoltaïque en choisissant deux mots dans la liste suivante : thermique, électrique, lumineuse.

Exercice 2 : Tension électrique délivrée par la batterie (11 points)

Rappels :

Un schéma simplifié du circuit électrique de charge de la batterie du bateau est donné ci-dessous.

1. Indiquer si l'ensemble des cellules photovoltaïques et la batterie sont branchés en série ou en dérivation. Justifier la réponse.

2. Indiquer le numéro du circuit qui permet la mesure de la tension électrique aux bornes de la batterie.

Exercice 3 : Traitement des cellules photovoltaïques usagées (10 points)

Ces cellules photovoltaïques sont constituées, entre autres, d'atomes carbone. Lorsqu'elles ne fonctionnent plus, elles peuvent être détruites par combustion ou recyclées.

Les questions qui suivent portent sur la combustion.

1. La combustion du carbone dans le dioxygène produit du dioxyde de carbone

Compléter l'équation de cette réaction chimique.

C + ...................…. → …................…

2. En vous aidant de l'infographie (fig. 1), expliquer pourquoi la combustion de ces cellules photovoltaïques contenant du carbone, contribue à l'effet de serre.

Fig 1 : Les 7 gaz à effet de serre (source rtbf.be)

Exercice 1 :

Exercice 2: Tension électrique délivrée par la batterie (11 points)

1. Les cellules sont branchées en série. Elles sont branchées les unes à la suite des autres. La borne + est reliée à la borne -. Si les cellules étaient branchées en dérivation, les bornes + seraient reliées ensemble, les bornes - aussi.
2. Pour mesure la tension, on utilise un voltmètre qui se branche en dérivation aux bornes de la batterie. Il faut donc utiliser le circuit 2.

Dans le circuit 1, il y a un ampèremètre qui mesure l'intensité.
Dans le circuit 3, le voltmètre est branché aux bornes de l'interrupteur.

Exercice 3: Traitement des cellules photovoltaïques usagées (10 points)

1. $C + O_{2} \longrightarrow CO_{2}$
2. En brûlant ces cellules photovoltaïques, il y a production de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre