Consommation électrique de différents écrans.

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Tp de mesure sur la consommation des écrans :

Afin d’analyser la consommation électrique d’un écran suivant ses réglages possible, nous avons mesuré celle-ci sur différents écrans. Parmi ces écrans : deux écrans LCD de PC, un de 22 pouces 16/9 (HKC)  et l’autre de  19 pouces 16/9 (Belinea), mais aussi  d’un écran LCD 32 pouces(Samsung).

Tableau des mesures du TP réalisé en cours

 

Nous avons donc constaté que le rétro-éclairage a une forte influence sur la consommation électrique de nos écrans. Pour l’écran Samsung par exemple, si on ne se sert pas du rétro éclairage la consommation est de 61W, et lorsqu’on l’utilise à 100% elle passe à 132W soit une consommation énergétique doublée, ce qui n’est pas négligeable.

L’efficacité énergétique :

Le rétro éclairage  est un facteur important dans la consommation énergétique d’un écran, mais d’autres facteurs  influent, tel que la consommation des différents composants électroniques, ou l’efficacité énergétique de l’écran par exemple.

Pour calculer cette efficacité :

E = P / S

E = Efficacité énergétique   (W/cm2)

P = Puissance électrique (W)

S = Surface d’un écran 16/9 en cm² (en fonction de la diagonale D)

H = Hauteur du côté

L = Largeur du côté

L / H = r

S = L . H

Pour calculer S en fonction de D et de r

r = 16/9

on a S = D² / 2,34

Par exemple pour l’écran HKC 22″ de diagonale 56 cm  on a :

S = 56² / 2.34 = 1340.17

P = 40 / 1340 = 0.03

La taille de l’écran fait donc partie de ces facteurs, lors de nos analyses nous avons constaté que l’écran 22″ (HKC) avait une meilleur efficacité énergétique que le 32″ (Samsung).

L’éclairage et les harmoniques

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Problématique: L’éclairage émet il une source de pollution ? Quel sont les différents types d’éclairement?

Pour répondre à cette problématique que nous avons vue lors d’une exposé en classe, étudions un phénomène appelé harmonique, et les récepteurs électriques qui en émettent:

Chronogrammes de représentation des harmoniques. Source:(http://www.djeproduction.fr/icono/image/croquis/harmonique.jpg

L’harmonique est un élément constitutif, un phénomènes périodique ou vibratoire. Le mot « harmonique » est souvent employé au masculin, mais il est aussi utilisé au féminin en sous-entendant la fréquence associée. Les courants harmoniques sont les composantes sinusoïdale d’un  courant électrique périodique décomposé en série de Fourier. Les harmoniques ont une fréquence multiple de la fréquence fondamentale, généralement de 50 ou 60 hertz dans les réseaux électriques.

Les harmoniques sont principalement généré par:

  • Démarreurs, variateur électronique
  • Onduleurs
  • Nombreuse lampes actuelle nouvelle génération
  • Convertisseurs de fréquence
  • Lampes à décharges

Les harmoniques perturbent le fonctionnement des appareils électriques, leurs protections et leurs moyens de communication.

Les effets peuvent être cependant à court-terme mais également à long-terme. Il peut engendrer un échauffement du matériel électrique aussi bien sur les conducteurs que semi-conducteurs.

L’éclairage émet deux types de lumière: L’incandescence, et la luminescence

L’incandescence est une énergie importé par agitation thermique, un exemple connue, le soleil. L’incandescence est un phénomène physique universel. L’incandescence est une émission de lumière due à la chaleur. En effet, tout corps chauffé suffisamment émet des rayonnements électromagnétiques dans le spectre visible ( à partir d’une certaine température).

Filament à incandescance. Source: g.over-blog.com/625x625/3/68/62/51/Marc-Daniel/incandescence.jpg

Filament à incandescence. Source: g.over-blog.com/625x625/3/68/62/51/Marc-Daniel/incandescence.jpg

 

 

La luminescence, tout les processus d’émission autre que l’incandescence. La luminescence est une émission de lumières dite « froide » par opposition à l’incandescence  qui elle est dite « chaude » : toute lumière est produite par le retour vers un état de moindre énergie des électrons excités et on parle de luminescence quand le mode d’excitation n’est pas le chauffage.

Tubes luminescents. Source:http://coxcorns.free.fr/bio/poissons16.JPG

 

 

 

On retient deux phase:

  • L’excitation: Les cortèges électroniques des atomes du corps, lorsqu’il sont excité émettent de la lumière.
  • La désexcitation: La lumière est produite selon la durée de persistance

On retrouve aussi d’autre mode d’éclairage autre que la luminescence ou l’incandescence, on les nomme fluorescence et phosphorescence

Tubes Fluorescents. Source:http://www.robotshop.com/Images/big/fr/4-lampes-fluorescentes-ccfl-12-parallax-bleu.jpg

La fluorescence est une brève durée (8 à 10 s), tous les états physiques, dépend peu de la température. Une molécule fluorescente  possède la propriété d’absorber de l’énergie lumineuse (lumière d’excitation) et de la restituer rapidement sous forme de lumière fluorescente (lumière d’émission). Une fois l’énergie du photon absorbée, la molécule se trouve alors généralement dans un état électroniquement excité, souvent un état singulet, que l’on note S0*. Le retour à l’état fondamental peut alors se faire de différentes manières : soit par fluorescence, soit par phosphorescence.

 

Rouleau de matière Phosphorescente. Source:http://www.blog-fimo.com/images/astuces/phosphorescent-fimo.jpg

La phosphorescence: durée plus longue( quelque seconde à plusieurs jours), observable dans les solides dû à la présence de défaut à l’échelle atomique. Le phénomène de phosphorescence proprement dit est dû, lui, à une autre réaction : il s’agit d’une suite de pertes d’énergie par des électrons qui ont été excités et qui retournent à des niveaux d’énergie plus bas. Le fait que cela se passe lentement relève du domaine de la mécanique cantique : le retour des électrons à leur état habituel concerne un passage interdit.

Source: (http://fr.wikipedia.org/wiki/Fluorescence), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorescence), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Luminescence), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Incandescence)

En conclusion: Les récepteurs électriques émettent des harmoniques, qui peuvent être une source de pollution pour d’autre récepteurs sensible. Mais ces harmoniques ne sont produit uniquement lorsque le courant traversant le récepteur, n’est pas pas au plus élevé, et plus le courant sera élevé, moins il y aura d’harmonique produit. Les différents types d’éclairement peuvent engendrer des harmoniques.

Les flux énergétiques perçus par l’oeil humain

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Comment la sensibilité de l’oeil intervient-elle dans la perception d’un flux lumineux ?

Si deux sources de même flux énergétiques émettent des longueurs d’ondes différentes, notre œil perçoit une luminosité différente.
Ce flux énergétique est définit par :

ΦE = W / Δt                               ΦE = flux énergétique en Watt(W).

                                                 W = énergie lumineuse de la source en                                                           Joules (J).

                                                Δt = durée en secondes (s).

Pour tenir compte de la sensibilité de l’œil il est nécessaire de définir le flux lumineux :

Φ= α V(λ) ΦE                                              

                                                Φ= flux lumineux en lumens (lm)   

                                                 α= 683lm.W-1

                                                  V(λ)= valeur dépendant de (λ) liée à la                                                               sensibilité de l’oeil

                                                  ΦE= flux énergétique en Watts (W)

 

courbes de sensibilité de l'œil humain (schéma de cap-recifal.com)

Ces courbes représentent la sensibilité de l’œil humain de jour et de nuit, la vision scotopique correspond à celle de nuit, la vison photopique correspond à celle de jour. L’œil est capable de percevoir des longueurs d’ondes allant de 400 à 800 nanomètres (λ).

 

Présentation de l’enseignement technologique transversal au LP2I

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Enseignement basé sur l’étude de cas concrets et réels permettant d’aborder les aspects liés à la matière, à l’énergie et à l’information. Les problématiques choisies sont en rapport avec l’impact sur l’environnement et l’écoconception.

Les cas étudiés cette année en enseignement technologique transversal en classe de 1ère STI2D au LP2I :

– Le développement durable avec l’analyse d’extraits du film Home de Yann Artus Bertrand.
. Les articles sur le film Home rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.

– Les tours du World Trade Center :
. Le travail mené en classe sur le World Trade Center.
. Les articles sur le World Trade Center rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.

– La télévision :
. Le travail mené en classe sur la télévision.
. Le matériel audiovisuel choisi dans le cas réel étudié.
. La télévision LCD à LEDs.
. Les articles sur la télévision rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.

– L’automobile :

– L’énergie solaire et éolienne :

– Lee autres études de cas restent à définir.

– Autres articles :
. Présentation à des élèves de secondes.
. Diaporama de présentation de la filière STI2D aux élèves de secondes au LP2I.

Daniel Pers (professeur d’enseignement technologique transversal au LP2I)

TP sur la télévision et ses composants (Laury)

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L’objectif du TP est : de voir sur quel(s) composant(s) il faut joué pour avoir une petite consommation tout en ayant un bon rendement lumineux.

Lors de notre étude sur la télévision, nous avons avec l’aide de notre professeur procéder au démontage d’un écran de télévision. Mais nous n’avons pas procéder au démontage complet de la télévision car ceci est très délicat.
Nous avons sur cette photo une vue global de l’arrière de la télévision avec ses différents composants.

photo LP2I, photo de l’arrière d’une télévision

Le composant entouré en noir est le Ballast, il correspond à une interface pour la fonction rétroéclairage. Celui-ci est connecté au power supply (en rouge) ce qui correspond à l’alimentation électrique. Qui celui-ci est relié à la main board (en violet) = la carte principal.

Tous les composant que nous pouvons voir, sont fixés sur la plaque grise. Derrière cette plaque, il y a les tubes de la télévision (nous n’avons pas démonté la plaque car les tubes sont nocifs pour la santé si l’un d’eux se casse).

La mise en oeuvre d’une solution technologique permet de piloter 2 boutons poussoirs pour modéliser un rétroéclairahge à LED par sa commande de microcontrôleur. On a pu voir que la puissance d’un rétroéclairage à LEDs de 0 à 100% avec un bon rendement est négligeable.


Cette vidéo (en anglais) nous montre l’intérieure d’une télévision.

 http://www.youtube.com/watch?v=0EWZklZg8E8

L’étiquette énergétique (Brice)

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Pour commencer qu’est-ce que l’étiquette énergétique?

Cette étiquette permet aux futurs acheteurs de faire le meilleur choix et aide aussi à la survie de la planète . Il y a plusieurs étiquettes énergétiques : pour les bâtiments, pour les véhicules ou bien aussi pour l’électroménager… L’étiquette est depuis peu  obligatoire dans tous les magasins.

Nous avons étudié cette étiquette énergétique dans le cadre de la lumière en Physique-Chimie:

En Physique nous avons étudié l’étiquette énergétique de différentes lampes.

La classe énergétique d’une lampe a une classification qui  est définie par des lettres allant de A à G. Le “A” représentant la classe la plus économe et “G” la plus énergivore. Cette classe est définie par rapport à plusieurs critères: sa puissance, son autonomie et son flux lumineux.

Voici l’exemple de l’étiquette énergétique d’une lampe:

étiquette énergétique d'une lampe

étiquette énergétique d'une lampe Image trouvé sur agrigate.ch et modifié ensuite.

 La vidéo ci-dessous est une vidéo qui reprend se que l’on a fait en classe, comparé une lampe basse consommation à une lampe à incandescence:

 

 

Nous avons aussi étudié l’utilisation de l’étiquette en Enseignement technologique transversal :

Nous avons étudié l’étiquette énergétique dans le cadre de l’étude de cas sur la Télévision.

Une TV a la même étiquette énergétique que les lampes, mais sont classé avec d’autres critères: sa consommation, sa puissance et sa dimensions.

Voici l’exemple de l’étiquette énergétique d’une TV:

 

étiquette énergétique d'une TV

étiquette énergétique d'une TV Image trouvé sur lesnumeriques.com et modifié ensuite.

 

 

J’espère que cette article a put vous éclairer un peu plus sur les étiquettes énergétiques et va pouvoir vous aidez à faire les bon choix d’achats.

 

 

 

Etude de cas sur le World Trade Center

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Problématique de l’étude de cas sur les tours du World Trade Center

Sécurité dans les bâtiments de grande hauteur : les solutions utilisées dans le World Trade Center ont-elles été efficaces le 11 septembre 2011 ? Quelles étaient leur impact sur l’environnement  ? Quelles sont les solutions retenues pour les nouveaux grattes-ciel ?

Plan de l’étude menée en classe

0) Analyse de documents et expérimentations
1) La structure porteuse des tours du WTC
2) L’impact
3) La tenue au feu
4) L’effondrement
5) Solutions pour optimiser la sécurité
6) Impact sur l’environnement des attentats du 11 sept.
7) Conclusion

Voici quelques éléments de l’étude.

 0) Analyse de documents et expérimentations

Recherche par binômes d’éléments de réponse dans des documents fournis (5 docs) :

. doc 1 : Extraits d’un article de Wikipédia.fr sur le World Trade Center.

Plan d’un étage et système d’ascenceurs d’une tour du World trade Center (Source : Wikipédia.fr)

Plancher d’un étage du World Trade Center (Source : Wikipedia.fr)

. doc 2 : Article de CyberArchi.com : Quatre ans après le 11 septembre, les causes de l’effondrement.

Eléments de la strcuture porteuse du World Trade Center (Source : CyberArchi.com)

 

Plan d’un étage du World Trade Cebter, avec les escalier (rose), les poteaux (marrons), les cloisons en platre (gris). (Source : cyberArchi.com)

. doc 3 : Article dans le magazine Sciences et Vie de septembre 2011 sur l’analyse de ce qui s’est probablement passé le 11 septembre 2001.

. doc 4 : Article du Monde.fr : Plus loin, plus haut : l’architecture après le 11-Septembre

. doc 5 : Publicité pour l’amiante dans un magazine de 1981.

 

– Réalisation de petites exériences simples.
. Expérience 1 : Analyse du comportement de la tour aux conséquences de l’impact, c’est à dire à la destruction partielle d’un étage. Réalisation d’une maquette simple d’une tour à structure métallique avec un jeu de construction (Géomag).
. Expérience 2 : Essais de stabilité d’une baguette de bois à une forte charge en compression :
contreventement, flambage.
. Expérience 3 : Analyse du comportement de la tour à l’impact. Essais d’impact d’une boule sur la maquette d’une tour.

1) La structure porteuse des tours du WTC

– Projection d’une vidéo sur les gratte-ciels (17 min)

Rrésistance au vent, résistance des poteaux à la compression, flambage et contreventement, performance de l’acier pour les structures porteuses, déformation et rupture en cas de surcharge, WTC le 11 sept 2001, résistance à l’impact d’un avion, résistance au feu, résistance à un séisme, fondations, avenir des gratte ciels.

http://www.youtube.com/watch?v=EL5UREj4R-M

2) L’impact

. Modélisation énergétique.
. Comparaison avec une rafale de vent.
. Conclusion : L’impact d’un avion le 11 sept 2001 était comparable (à préciser) à une très forte rafale de vent pendant 1 s. . La structure est conçue pour résister au vent fort : effort horizontal réparti qui fait fléchir la tour. . La structure était conçue pour résister à un impact d’avion à basse vitesse (le dixième de l’énergie du 11/09/01).
. Pourquoi les tours ont résisté ? Impact = assez faible énergie, dégâts localisés mais importants sur la structure porteuse, structure permettant le transfert des charges sur les poteaux intacts qui résistent car sur dimensionnés.

3) La tenue au feu

Publicité pour l’amiante de 1981. (Source : whitelung.org)

 4) L’effondrement

. Pourquoi un effondrement généralisé aussi rapide et violent ? Analyse énergétique de la phase d’effondrement du WTC : L’énergie qui a permis l’effondrement du WTC est venue de l’énergie potentielle de pesanteur de la partie haute de la tour située au-dessus du crash de l’avion. Cette énergie s’est transformée en énergie cinétique. Cette énergie a permis la déformation des, matériaux et la destruction des tours. Elle s’est transformée au final en chaleur. La structure était conçue pour permettre une destruction par dynamitage du noyau central : solution très efficace !

5) Solutions pour optimiser la sécurité

– Analyse d’un article du Monde.fr sur l’architecture après le 11 sept :

Plus loin, plus haut : l’architecture après le 11-Septembre

. Evolution des normes de construction plus axées sur la sécurité : murs plus épais, plus de béton, alimentation doublée du système d’extinction d’incendie (Sprinklers), escaliers plus larges pour faciliter l’évacuation, escalier dédié aux pompiers, … Surdimensionnement et redondance.
. Normes contraignantes : surcoût de 3% à la construction, redonne confiance au marché.

– Projection d’une vidéo sur les pompiers des gratte-ciels (34 min)

http://www.youtube.com/watch?v=VlnPsivFFE8

. Recherches par binômes des solutions nouvelles proposées dans la vidéo pour optimiser la sécurité en cas d’incendie.
. Améliorer la conception en développant des outils CAO spécifiques aux incendies.
. Informer les pompiers de la situation (zones touchées par l’incendie, températures et durées, tenue de la structure porteuse, nombres de personnes présentes, …).
. Action automatique contre l’incendie : aspersion, ventilation, …

– Généralisation
. Acquérir et traiter des informations, transmettre des informations, commander des actionneurs (la partie opérative du système).
. Solutions technologiques : Informatique, électronique, électrotechnique, automatisme.
. Schéma fonctionnel du système présenté dans la vidéo:
. Observation d’une porte coupe feu du LP2I avec un électroaimant pour la maintenir ouverte et un ressort pour la fermer quand la centrale d’alarme détecte un incendie.
. Identification en pratique de quelques composants ou fonctions : un capteur de température, un relais, un afficheur LCD.
. Caractéristique de transfert d’un capteur de température analogique (Sortie = f(entrée)).
. Exemples de chronogrammes de signaux en sortie de capteurs de température, en sortie du traitement par comparaison avec un seuil, …
. L’électronique va prendre une place importante dans les bâtiments modernes (sécurité incendie, séismes, communications, …).

– Distribution d’un document de cours sur l’architecture fonctionnelle des systèmes :
Architecture fonctionnelle des systèmes (fichier Open Office).
Architecture fonctionnelle des systèmes (fichier pdf).

6) Impact sur l’environnement des attentats du 11 sept.

– Coût des dégâts très importants pour les assurances, pour la ville, pour l’état, pour la société.
– Gestion des décombres : . 300 000 tonnes de déchets (+ poussières et fumées).
. Seul l’acier a été recyclé (très loin en Asie).
. Transport des déchets non recyclables dans un lieu proche. Création d’un parc sur les déchets.
. Nombreuses personnes gravement malades à cause de l’exposition à des vapeurs et des poussières toxiques.
– Nouveaux bâtiments avec nouvelles normes :
. Plus de béton (processus de fabrication énergivore, non recyclable), plus d’espace pour la sécurité, plus d’électronique (industrie à fort impact et déchets peu recyclable), … plus d’impact sur l’environnement pour une même surface habitable.
. Moins de matériaux nocifs comme l’amiante.
. Moins d’accidents couteux liés à un incendie ou à un séisme (bâtiments détruits, blessés, faillites, …), …

7) Conclusion
– La conception de la structure porteuse a résister à l’impact d’un avion et a permis l’évacuation de 98% des pers. le 11 sept.
– La mauvaise tenue au feu de la structure, le manque d’informations disponibles pour les sinistrés et pour les pompiers, … ont causé l’effondrement et la plupart des morts.
– L’impact sur l’environnement a été important.
– Les nouvelles normes de construction améliorent la sécurité mais augmentent l’impact sur l’environnement.
– Les nouvelles technologies de lute contre les incendie augmenteront encore l’impact sur l’environnement.
Notre société ne semble pas prête à abandonner la construction de gratte ciels et ne semble pas vouloir limiter l’impact sur l’environnement des normes de sécurité.

Autres documents utilisés en classe

– Evaluation formative sur le World Trade Center :
Format Open Office : Eval formative WTC (a completer)
Format pdf : Eval formative WTC (a completer)

– Evaluation sommative sur le World Trade Center :
Format Open Office : Eval Som 1 (a completer)
Format pdf : Eval Som 1 (a completer)

Les corrections sont disponibles ci-dessous (.zip avec fichiers en .doc et en .pdf) :

Corrections evaluations WTC

Microchirurgie au laser

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Qu’elles sont les différentes technique de microchirurgie ?

Technologie laser

Le rayon laser excimer agit en coupant les liens entre les molécules du tissu sur lequel il est appliqué et pulvérise ainsi à chaque impact une infime épaisseur de tissu. L’endroit et la profondeur de la sculpture varient selon la nature et l’importance du défaut visuel. Ainsi par exemple, on enlève plus de tissu au centre de la cornée quand on corrige de la myopie et on en enlève plus en périphérie quand on corrige de l’hypermétropie. Le traitement laser aboutit finalement à remodeler la forme de la cornée.

Le laser découpant la lentille de l'oeil

Technologie standard versus personnalisée

Plusieurs types de technologies peuvent être utilisées pour le traitement laser : la technologie standard et les technologies personnalisée-épargne de tissu. Ces différentes technologies peuvent s’appliquer aussi bien en LASIK qu’en PRK.

Technologie standard

La technologie standard, implantée sur notre laser, a largement fait la preuve de son efficacité. Elle donne d’excellents résultats quand le défaut visuel est modéré, la cornée d’épaisseur normale et quand la pupille se dilate normalement à l’obscurité.

L’opération du lasik sur l'oeil : cette image nous démontre les différentes étapes de l’opération.

Technologie personnalisée

Différentes percées technologiques ont permis l’élaboration de traitements adaptés à des cas plus complexes. Ainsi, quand le défaut visuel est important et/ou la cornée plus mince que la normale ou que la pupille à l’obscurité est très grande, ou encore quand la courbure de la cornée a des valeurs particulières. Conçus spécialement pour tenir compte des particularités de la cornée à traiter, ces différents modes de traitement nécessitent l’introduction dans le laser d’une carte qui modifie la forme et la taille du spot de laser et donne accès à des logiciels spécifiques.

Technologie laser: lasik

Institut de microchirurgie 

 

 

Spectres lumineux des étoiles

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Problématique: Que nous apporte de connaître le flux lumineux de celle-ci?

Source: http://www.cieletespace.fr/files/imagecache/img_360x270/files/even

Pour répondre à cette problématique, revenons sur ce qu’est une étoile, et le principe qui nous les montrent dans leur étincelante luminosité, la nuit dans le ciel noir d’encre.

Une étoile est une sphère de gaz appelée plasma, dont le diamètre (plusieurs centaines de milliers de kilomètres) et la densité sont telles que la région centrale, le cœur atteint la température nécessaire (de l’ordre du million de kelvins au minimum) à l’amorçage de réactions de fusion nucléaire. Une étoile génère donc un rayonnement dans le spectre visible, au contraire de la plupart des planètes (comme la Terre) qui n’en émettent pas. Lorsqu’elles apparaissent à l’horizon, la nuit, elles reçoivent principalement l’énergie de l’étoile ou des étoiles autour desquelles elles gravitent.
Les étoiles froides rayonnent le plus gros de leur énergie dans les régions rouges et infrarouges du spectre électromagnétique. Ainsi elles apparaissent rouges. Les étoiles chaudes émettent surtout dans les longueurs d’ondes bleues et violettes, les faisant apparaître bleues ou blanches.
Plus une étoile est chaude, plus la longueur d’onde de son spectre lumineux virera vers une couleur bleue. C’est le cas des géantes bleues pouvant dépasser plusieurs fois,  voire même mille fois la taille du diamètre du soleil.

Source image ci-dessue:(http://c.imdoc.fr/private/1/private-category/photo/8327700832/11910521c19/private-category-136-a-3-img.jpg)

A l’inverse, les étoiles ayant une température de surface moins élevée, auront un spectre lumineux virant vers le rouge. C’est le cas des supers géantes rouges, qui sont des étoiles souvent en fin de vie.
L’analyse du spectre lumineux d’une étoile permet de connaître sa température et sa composition chimique.

Voici une image montrant la taille de géantes rouges par rapport à notre soleil.

Comparaison des étoiles par rapport à leurs tailles parmi les plus connus. Le soleil se trouve à coté de l'étoile Sirius. Source: (http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws5.jpg)

Mais Antares n'est pas de loin la plus grosse des étoiles connues. Un univers de géantes. Source: (http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws6.jpg)

diamêtre du soleil, alors maintenant, faite une comparaison avec la terre.

L'étoile la plus grosse découverte à ce jours, VV Cephei, 1900 fois le diamètre du soleil, alors maintenant, faite une comparaison avec la terre. Source:(http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws7.jpg)

Pour donner une idée, le soleil à une température de surface de 5500°K (kelvin). Source: (http://media4.obspm.fr/public/FSU/pages_corps-noir/planckintro.png)

Vidéo sur les étoiles :Un univers de géantes

L’étude de se spectre permet également de repérer les Exos-planètes, ces planètes situées en dehors de notre système solaire. En effet, les exos-planètes tournent comme celles du système solaire, autour de leurs étoiles. Pour les repérer, il suffit de braquer les instruments de mesure sur l’étoile, et si une planète tourne autour de celle-ci, en passant entre l’instrument et l’étoile, il y aura une diminution de la lumière captée. Donc on peut en déduire qu’un corps céleste est passé. Pour savoir si c’est une planète, on mesure pendant un certain temps les spectres de l’étoile, et si la lumière diminue régulièrement, on en déduit qu’une planète tourne bien autour de l’étoile. On peut ainsi connaître sa période de révolution, et sa masse. Dans l’univers, tous les corps s’attirent, une planète attire donc son étoile.L’étoile tourne aussi autour d’un point invisible, le centre de masse. Si il y a une planète, l’étoile va plus ou moins se rapprocher de nous, et emmètre un spectre plus ou moins fort. Cette effet s’appelle l’effet Doppler:  L’effet Doppler est le décalage de  fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l’émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l’émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d’effet Doppler, on réserve le terme d’« effet Doppler-Fizeau » aux ondes lumineuses. Cet effet nous permet d’affirmer qu’une planète tourne bien autour de cette étoile.

Vue d'artiste d'une exoplanète. Source: (http://www.futura-sciences.com/uploads/tx_oxcsfutura/Exoplanete_HD_209458b_NASAJPLCaltech.jpg)

Source:(http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89toile), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Exoplan%C3%A8te), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau)

En conclusion: Étudier le spectre nous permet donc de connaître la température d’une étoile, sa composition, et ainsi de savoir s’il elle abrite un système planétaire. Un article sur le spectre lumineux des planètes et Exoplanètes viendra compléter cet article.

Le rétroéclairage d’une télévision (Laury)

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Quels sont les différents rétroéclairage qu’il existe ?

A quoi sert le rétroéclairage ?  Le rétroéclairage permet d’éclairer l’écran LCD par l’arrière. La commande de rétroéclairage permet de faire varier l’intensité lumineuse. Il faut un rétroéclairage fort pour le jour et un rétroéclairage faible pour le soir.

Il existe sur certaine télévision des capteurs de luminosité, ce qui permet d’ajuster automatiquement le rétroéclairage en fonction de la lumière ambiante et cela permet aussi de réduire sa consommation.

Le rétroéclairage à tubes

Rétroéclairage tubes. Dans les tubes, il y a des substances qui sont toxiques tels que le mercure qui est nocif pour la santé si les tubes se cassent mais aussi dès sont extraction de la mine, jusqu’au recyclage des tubes mais aujourd’hui nous ne savons pas encore bien le faire. Avec un rétroéclairage à tubes, on consomme plus qu’avec des LEDs.

Tubes rétroéclairage TV, source : pafgadget.free.fr

Le rétroéclairage à LEDs

Le rétroéclairage peut se faire avec de tubes mais aussi avec des LED. Le rétroéclairage LED permet un meilleur contraste des couleurs. La couleur de la LED ne dépend pas du boitier plastique mais de la puce qui est dans la LED. Nous avons un meilleur rendement lumineux avec des LEDs qu’avec des tubes. Pour une même quantité de lumière, un rétroéclairage a LEDs consomme moins qu’un rétroéclairage à tubes mais il faut beaucoup de LEDs pour arriver à un éclairement semblable aux tubes. Les LEDs sont placées sur 2 ou 4 côtés de la télévision.

Voici le schéma d’une LED.

Nous pouvons reconnaître le cathode grâce au méplat.

LED, source : free.fr

 

 

 

LEDs CMS ; (source : mesdiscussions.net)

 

 

Les LEDs CMS. CMS signifie Composants Montés en Surface. Les LEDs CMS sont des LEDs classiques qui sont miniaturésées pour les circuits électroniques.

 

La Réfraction de la Lumière (Artur)

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La réfraction est la déviation des rayons lumineux passant obliquement d’un milieu transparent dans un autre (lors d’un échange de densité) comme par exemple de l’air à l’eau ou le contraire.

Le rayon incident est le rayon avant réfraction et le rayon réfracté est le rayon dévié.
La déviation s’opère juste en un point que l’on appelle point d’incidence. Ce point appartient à la surface qui sépare les deux milieux. Une telle surface est nommée dioptre. La normale est la droite perpendiculaire au dioptre au point d’incidence.

Réfraction de la lumière Source: "Wikipédia" Auteur: Fabien2005

 

Que se passe t-il souvent lorsque la lumière passe d’un milieu à un autre ?

La lumière se divise lorsqu’elle arrive à la surface de séparation, une partie étant réfléchie, l’autre subissant une déviation au passage dans le second milieu.

Cette déviation s’appelle une « réfraction » : la lumière est réfractée lors de la traversée de la surface  de séparation des deux milieux, cette surface est appelée « dioptre ».
L’égalité des angles incident et réfléchi est connue.
Robert GROSSETETE (1175-1253) stipule que l’angle de réfraction  est égal à la moitié de l’angle d’incidence. Cette proposition ne tenant pas compte du milieu de propagation a été rapidement abandonnée. C’est en 1611 qu’apparaît une autre loi de la réfraction dans le « Dioptrique » de KEPLER : elle est énoncée sous la forme simplifiée n1i1 = n2i2.

Conclusion

Le rayon de lumière réfracté se déplace dans le plan de réfraction confondu avec le plan
d’incidence défini par le rayon incident et la normale à la surface de séparation des deux
milieux.

 

 

 

Les spectres lumineux en quelques mots

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I] Introduction

Les spectres lumineux ont étés découvert et présentés par Isaac Newton, au XVII°siècle en Angleterre.

Un prisme décomposant de la lumière blanche.

Un spectre lumineux peut s’obtenir à l’aide d’un c.d, mais aussi plus naturellement, lors d’une pluie, quand des rayons de soleil traversent les gouttes d’eau, c’est un arc-en-ciel.

La longueur d’onde perceptible pour l’oeil humain est comprise entre 400 et 800 nm( ultraviloet400nm et infrarouge800nm).

II] Les spectres d’émission

1. Spectres continus d’émission

Pour réaliser un spectre, il est possible de réaliser le montage suivant:

Montage possible pour réaliser un spectre d'émission.

Sur l’écran, on observe un spectre d’émission:

un spectre lumineux d'émission

2. Spectre et température

Si on fait varier l’intensité lumineuse d’une ampoule à incandescence(par exemple). On obtient les spectres suivants :

Spectres à différentes températures

 Lorsque l’intensité lumineuse et la température de la lampe augmente, on assiste à l’apparition progressive de couleurs vers le bleu.

Un corps chaud émet donc un rayonnement dont le spectre s’enrichit en longueurs d’ondes ce situant vers le bleu et le violet lorsque sa température augmente.

III] Application à l’astrophysique

En observant une étoile où une planète nous pouvons distingué ça couleur et donc ça composition atmosphérique . On peux ainsi voir si une vie pourrais exister sur celle si.

IV] Les différentes logeurs d’onde

Chaque couleur correspond à une radiation électromagnétique de fréquence et de longueur d’onde particulières:

 Couleur

longueur d’onde

fréquence
ultra-violet

<400 nm

> 750
violet

400 à 462 nm

750
bleu

462 à 500 nm

650
vert

500 à 577 nm

600
jaune

577 à 600 nm

520
orange

600 à 625 nm

500
rouge

625 à 670 nm

533
infra-rouge

>670 nm

< 428

 


Le stade de France (Laury, Edouard, Brice)

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Problématique
 Comment les tribunes du stade de France peuvent-elles se déplacer?

 

tribunes du stade de france; source (blog-rct.com)

Les changements de configuration du Stade de France ont été confiés à Ponticelli (une entreprise qui est spécialisée dans les activités délicates comme le montage levage depuis 1997). Un portique hydraulique spécialement adapté pour rentrer les tribunes et laisser apparaitre la piste d’athlétisme. (source : ponticelli.com)

En quelques mots 

Les tribunes du stade de France pèsnet 500Tonnes, peuvent se déplacer sur 15 m 32 par dalles de 100 Tonnes chacunes. 

Durée du changement de configuration : 4 jours.

Le Stade de France est le plus grand stade olympique modulable du monde. En 84 heures, l’arène de 80 000 places assises et couvertes (foot et rugby) est convertible en un stade d’athlétisme de 75000 sièges pour faire apparaître la piste d’athlétisme et les sautoirs. Pour cela, il faut procéder aux démontages des gradins qui surplombent la tribune mobile. Ce-ci est possible grâce à un chariot élévateur qui procède à l’enlèvement de la dalle de béton.

 

ponticelli.com

 

But du portique 

 Le portique permet la montée et/ou descente des dalles en bétons ce qui permettent de réaliser le changement de configuration des tribunes.

Choix du portique hydraulique composé de 2 élévateurs RIGGERS  Compte tenu de la surface et du poids de la dalle (100 T.), la précision requise de positionnement horizontale (< 5 mm) et de l’absence de guidage vertical (sur une hauteur de 10 m) De l’obligation de déplacer le système de levage sous chaque dalle. Le choix d’un portique hydraulique a été retenu pour assurer le guidage de la dalle pendant la manœuvre grâce à sa rigidité transversale et respecter la précision de positionnement imposée. PONTICELLI a « motorisé » le portique en équipant les 2 élévateurs de roues moto directrices. Les élévateurs peuvent ainsi circuler dans la fosse et se positionner au droit de chaque dalle à manutentionner.

Description générale du portique 

Le portique permet de monter et de descendre les dalles amovibles. Il est composé de 2 élévateurs mécaniquement indépendants. Ils sont reliés à un pupitre de commande. Les 2 élévateurs dialoguent entre eux afin de synchroniser leurs actions.

Description générale de chaque élévateur 

Les vérins, au nombre de 4, sont encastrés dans un châssis qui contient l’ensemble de l’hydraulique et sont reliés en tête par une table supérieure sur laquelle s’appuie la dalle à soulever. La mobilité de l’ensemble est assurée par 3 roues dont 2 sont entraînées par des motoréducteurs hydrauliques et une est folle.

Description de l’utilisation de l’élévateur 

Déplacement – Mise en place de chaque portique : L’élévateur, en position repliée, est branché sur une prise murale (380 v tri, une tous les 40 m environ). L’opérateur commande la manœuvre de déplacement du portique avec une commande à distance et exécute les actions suivantes : Mise en appui au sol des 2 roues motrices et de la roue folle. Déplacement et orientation du portique (précision 5 à 10 mm). Le circuit hydraulique alimente pour cette fonction les moteurs hydrauliques des roues motrices. Lorsque l’élévateur est au droit des plaques d’appui, l’opérateur commande la montée des 3 roues. Le châssis vient alors en appui, de niveau, sur les plaques scellées au sol. Ces plaques constituent un référentiel pour les 3 axes de l’espace. Une fois en position, les deux élévateurs sont connectés en configuration levage : Un des deux élévateurs est relié à une prise murale. Les connections de contrôle commande qui permettent aux deux portiques de dialoguer sont établies. Le pupitre de commande, relié au deux portiques, est installé en dehors de l’emprise de la dalle à soulever. Montée / descente de la dalle : L’opérateur suit le mode opératoire suivant : commande de montée à vide des tables supérieures (en mode synchro) jusqu’au contact avec la dalle et mise en contrainte sur les appuis prévus à cet effet. Dans le cas de la descente, la dalle est soulevée de quelques centimètres ; les corbeaux escamotables sont alors pivotés.

Description du système de ripage des tribunes 

Ce système remplit 2 fonctions

D’une part, la reprise du poids de la tribune, côté fosse et, d’autre part, le déplacement de cette tribune, en terme de guidage et de motricité.

Pour la reprise du poids, un rouleur type, est installé sous chaque ferme. Chaque rouleur est équipée d’une rotule, afin d’absorber les mouvements dus au gonflage des coussins d’air et à la pente de la piste synthétique. L’ensemble rouleur + rotule est amovible et monté à chaque ripage de tribune. Une platine appartenant à cet ensemble et une autre à la ferme sont assemblées par boulonnage.

Pendant le ripage, les rouleurs circulent sur des rails et 2 de ces rouleurs, équipés de galets latéraux, assurent le guidage de la tribune. Les rails sont conçus en éléments de 2.40 m et positionnés au sol par deux pions de centrage. Des encoches disposées régulièrement, permettent aux vérins de prendre appui. Les efforts engendrés par la translation sont donc internes au système de ripage. Les liaisons entre les rails et les dalles sont réalisées par des pions et des douilles. Elle peut reculer de 15 mètres pour laisser apparaître la totalité de la piste d’athlétisme et les sautoirs. Elle conserve alors 22 000 places. Le déplacement dure 80 heures, mobilise 40 personnes 20h/24h, et s’effectue par dix éléments distincts de 700 tonnes chacun. Le vérin hydraulique transforme l’énergie hydraulique (pression, débit) en énergie mécanique (effort, vitesse). Il est utilisé avec de l’huile sous pression, jusqu’à 350 bars dans un usage courant. Plus coûteux, il est utilisé pour les efforts plus importants et les vitesses plus précises (et plus facilement réglables) qu’il peut développer.

Les lampes fluocompactes (Laury)

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Les lampes à économie d’énergie telles que les lampes fluorescentes contiennent un tube fluorescent qui émet de la lumière, celui-ci est miniaturisé il peut être plié, enroulé,…

lampe fluocompacte, source : notre-planete.info

 

Les avantages par rapport a une lampe à incandescence

Ces lampes ont des avantages tels qu’une meilleure performance, une durée de vie 6 à 15 fois plus longue qu’une lampe à incandescence mais aussi un prix plus compétitif. La lumière diffusée paraît plus douce que celle d’une lampe à incandescence.

eclairage-led.isoenergie.fr

Les inconvénients par rapport a une lampe à incandescence

Les inconvénients de ces lampes sont qu’elles sont polluantes à cause du mercure  (métal toxique) qu’elles contiennent (il faut donc les recyclées), elles ont en moyenne 4mg de mercure mais cela varie en fonction des modèles et de marques. On ne peut pas les utiliser dehors en cas de températures négatives, le rendu lumineux de ces lampes est moins bien que celui des lampes incandescentes, elles ont un nombre de cycle marche/arrêt limité, ces lampes ne sont donc pas intéressantes dans les pièces de passage (ex: couloirs).

Les lampes fluorescentes émettent des UV (ultra violet), celui-ci est responsables des cancers de la peau.

Ces lampes peuvent émettre des spectres électromagnétiques (tel que le soleil) comme les ondes radio à basses fréquences ce qui peut provoquer chez certaines personnes de la fatigue mais aussi des démangeaisons, mais aussi chez des personnes équipées d’implants ou de prothèse médicales il est donc recommandé de ne pas s’exposer à moins de 30 cm d’une lampe fluocompacte.

Pour des raisons liées à l’impact sur l’environnement, il ne faut pas jeter les lampes fluocompactes à la poubelle mais dans un magasin qui recyclera celle-ci.

 

lampe à diode, source : ladepeche.fr

Les structures porteuses

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Qu’est-ce qu’une structure porteuse ?

J’ai présenté à des élèves de seconde, qui étaient intéressés par la STI2D, notre travail sur les structures porteuses dont celles de notre lycée, que l’on avait étudiées grâce à l’étude de cas “World Trade Center.”

La structure du World Trade Center est conçue pour résister au vent fort, un effort horizontal réparti qui fait fléchir la tour. Elle était aussi conçue pour résister à un impact d’avion à basse vitesse. Les tours ont résisté grâce à la répartition des charges due à la liaison des poteaux.

La partie située au-dessus du sol est la superstructure, la partie enterrée dans le sol est l’infrastructure ou la fondation. Celle-ci constitue l’appui de la construction et reçoit les charges. Les  éléments tant lourds que légers et leurs fixations sont utilisés pour associer les éléments du remplissage à toute structure.

Pour plus d’explication allez sur Wikipedia

Sur ce schéma nous pouvons voir de quoi se constitue la structure porteuse d'un bâtiment. Structure

Premièrement, les composants horizontaux : Les dalles et les poutres en béton qui supportent des charges qu’elles transmettent aux poteaux. Ces éléments travaillent en compression car le béton supporte très bien celle-ci mais réagit très mal en traction.
Par contre le pont roulant qui est ici en acier, travaille aussi bien en traction qu’en compression.

 

J'explique aux élève de seconde comment travail l'acier (Le pont roulant).

Finalement, les éléments verticaux : Les poteaux en béton et les murs porteurs supportent le poids des étages supérieurs et transmettent verticalement la charge aux poteaux inférieurs. La  matière utilisée pour la construction des poteaux est le béton armé qui travaille en compression.

La dalle en béton se pose sur des poutres, en appui elles-mêmes sur des poteaux, qui transmettent la charge jusqu'aux fondations.


L’éclairage en Energie et Environnement

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En Énergie et Environnement nous devions faire un projet sur le stade de France. Je me suis occupé des notions d’éclairage et d’harmoniques.

Comment fonctionne l’éclairage et l’harmonique ?

Les Harmoniques

Un harmonique est un élément constitutif d’un phénomène périodique ou vibratoire. Une fonction harmonique ou une série harmonique caractérise en mathématiques certaines fonctions ayant des propriétés de régularité et satisfaisant certaines équations aux dérivées partielles. Les courants harmoniques sont des courants électriques qui apparaissent dans les réseaux électriques.D’une façon générale, toute fonction périodique de fréquence F0 (fréquence fondamentale) peut être décomposée en somme de signaux sinusoïdaux (les harmoniques) dont les fréquences sont les multiples entiers de F0 (2F0 3F0 … nF0) et dont les amplitudes et les phases respectives résultent de la décomposition en série de Fourier. 

Ce graphique nous montre ce que produit la polution des harmoniques, sur la courbe sinusoïdale

L’Éclairage

Une émission de lumière peut être produite par incandescence ou par luminescence. Incandescence : l’énergie nécessaire à la production de lumière est apportée par agitation thermique. Par exemple, le soleil est une source naturelle de lumière par incandescence : la température de sa surface est entretenue par les réactions nucléaires internes. 

Cette vidéo nous montre la fabrication des lampes à incandescence.

Luminescence : correspond à tous les processus d’émission de lumière autres que l’incandescence. La luminescence se produit toujours en deux phases. Dans un premier temps, le cortège électronique des atomes du corps qui émettra la lumière est excité, dans un deuxième temps, sa désexcitation produit l’émission lumineuse. Selon la durée de persistance de la lumière on distingue: La fluorescence : de brève durée, de l’ordre de 10–8 secondes. Elle s’observe dans tous les états physiques et elle dépend peu de la température. 

La phosphorescence : de durée plus longue, de quelques fractions de seconde à plusieurs jours. Elle s’observe surtout dans les solides où elle est généralement due à la présence de défauts, à l’échelle atomique.

 Harmonique

Principaux générateurs d’harmoniques: ce sont les démarreurs électroniques, les variateurs de vitesse et convertisseurs de fréquence, onduleurs, alimentations à découpage, lampes à décharge, ordinateurs, téléviseurs, etc …

Effets instantanés : ils créent des perturbations dans le fonctionnement des appareils de protection et de commutation.

 Effets à moyen et long terme:ils engendrent l’échauffement des matériels électriques, etc.

Ecrans LCDs, Ecrans à DELs, la différence ?

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Quelle est la différence entre un écran à DELs, et un écran LCD ?

Pour répondre à cette question, revenons sur le principe d’un écran.

L’abréviation LCD, signifie: Liquid Cristal Display. L’écran LCD est composé de mini cristaux liquide. Lorsqu’il reçoit un courant, on dit qu’il est polarisé et il laisse passer la lumière, à l’inverse, lorsqu’il n’y a pas de courant, le cristal ne laisse pas passer la lumière émise. Lorsque la lumière passe, elle traverse également des sous-pixels, 3 exactement, de couleur rouge, bleu, vert, en s’ouvrant plus ou moins, les sous pixels, font passer plus ou moins de lumière, ce qui donne un rendu de couleur différente en fonction de l’ouverture.

Schéma de représentation des pixels, et sous pixels d'un écran LCD ( Source:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Liquid_Crystal_Display_Macro_Example_zoom_2.jpg/220px-Liquid_Crystal_Display_Macro_Example_zoom_2.jpg)

La lumière provenant du fond de la télévision, est émise par une source lumineuse. Dans la première génération de TV LCD, ce sont des tubes fluorescents qui émettent la lumière. Depuis le début, les TVs et les moniteurs informatiques à dalle LCD utilisent comme source de rétro-éclairage, des tubes fluorescents. De vulgaires néons en somme, dits CCFL (Cold Cathodes Fluorescent Lamps). Pratiques, simples à mettre en oeuvre et très économiques pour les fabricants, ils présentent cependant l’inconvénient d’offrir une lumière très vive, souvent trop chaude (dominante jaune) ou trop froide (dominante bleue), pas toujours très uniforme (les bords de l’écran sont souvent plus sombres que le centre) et surtout difficile à maîtriser.

Dans une télé à DEL, ce sont des DELs qui émettent la lumière, l’écran lui est toujours constitué d’un LCD, de cristaux liquides. L’avantage des DELs, c’est une consommation fortement réduite, et un allumage instantané, alors que des tubes fluo nécessitent plusieurs secondes pour s’allumer. Le rendement lumineux dépend de la conception de la LED. Pour sortir du dispositif

Le tube fluorescent d'un écran LCD de 15 pouces d'un PC portable. Son circuit d'alimentation derrière. (Photo LP2I).

(semi-conducteur puis enveloppe externe en époxy), les photons doivent traverser (sans être absorbés) le semi-conducteur, de la jonction jusqu’à la surface, puis traverser la surface du semi-conducteur sans subir de réflexion et, notamment, ne pas subir la réflexion totale interne qui représente la grosse majorité des cas. Une fois arrivé dans l’enveloppe externe en résine époxy (quelquefois teintée pour des raisons pratiques et non pour des raisons optiques), la lumière traverse les interfaces vers l’air à incidence proche de la normale ainsi que le permet la forme de dôme avec un diamètre bien plus grand que la puce (3 à 5 mm au lieu de 300 micromètre). Dans les diodes électroluminescentes de dernière génération, notamment pour l’éclairage, ce dôme plastique fait l’objet d’une attention particulière car les puces sont plutôt millimétriques dans ce cas et le diagramme d’émission doit être de bonne qualité. À l’inverse, pour des gadgets, on trouve des LED quasiment sans dômes

Les TVs à tube ,n’ont cependant pas finit d’exister, les fabricants ne cesse de les perfectionner.

Information du site (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cran_%C3%A0_cristaux_liquides; http://fr.wikipedia.org/wiki/Diode_%C3%A9lectroluminescente_organique)

En conclusion, la TV LED, est toujours un écran LCD, seul le rétro-éclairage, est la différence.

Charte éditoriale de publication sur le blog de la STI2D au LP2I

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Charte inspirée de la charte du Lycée Pilote Innovant International.

La télévision

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Après avoir étudié le film Home de Yann Arthus Bertrand sur le dévelopement durable, nous avons étudié le World Trade Center, notamment l’efficacité des solutions pour assurer la sécurité des bâtiments de grande hauteur dans le cas des attentats du 11 septembre 2011 (résistance de la structure porteuse à l’impact d’un avion, résistance au feu, évolution des normes de construction, ompact environnemental, …).

La troisième étude a portée sur la télévision avec comme problématique :
Quelles sont les solutions actuelles des constructeurs pour proposer des
télévisions compétitives tout en  réduisant leur impact sur
l’environnement ?

Le plan retenu pour cette étude de cas est le suivant :

1) Présentation du cas étudié
2) Synthèse des exigences issues du cahier des charges
3) Choix du matériel (+ exposés)
4) Analyse fonctionnelle, compétitivité et impact environnemental
5) Consommation d’écrans : mesures et analyse
6) Analyse technologique des constituants d’un écran LCD avec rétroéclairage à tubes (CCFL)
7) Rétroéclairage à LED
8 ) Mise en œuvre d’un rétroéclairage à LEDs et de sa commande à microcontrôleur (programmation)

On est donc parti d’un cas concret réel correspondant au choix de matériel audiovisuel performant, compétitif, avec un faible impact environnemental, notamment en termes de consommation électrique. Un cahier des charges a été donné aux élèves.

Chaque élève a rédigé plusieurs articles sur ce blog , pour présenter le matériel qu’il choisirait avec le cahier des charges donnée, pour rendre compte du travail fait en classe, …

Vous trouverez aussi des articles rédigés par M Pers (professeur enseignement technologique transversal) :
. le matériel choisi dans le cas réel étudié,
. la télévision LCD à LEDs.

Télévision LCD 3d (LG 32LW4500 sorti en avril 2011) retenu dans le cas réel étudié à partir d'un cahier des charges donné. (Source : erenumerique.fr)

Voici les principaux documents utilisés cette année en classe de première au LP2I pour cette étude de cas sur la télévision. Ce sont ici des versions pdf de documents, à compléter éventuellement par l’élève (en version papier généralement). Les versions Open Office sont disponibles dans le fichier zippé à la fin.

Une correction est distribuée aux élèves après la synthèse de chaque activité. Ces corrections sont disponibles par mail.

Intro Etude Television 201011

Materiel retenu dans le cas reel 091111

TP Mesures conso ecrans 211111

Eval Form 3 Analyse fonct Compet Impact (a completer)

Eval Form 4 Conso decodeurs en veille (a completer)

Eval Som 2 (a completer)

Eval Form 5 TV 42 CCFL (a completer)

Etiquette energetique (Ere numerique)

Travail fait en classse 140112

Docs Open Office Television LP2I 150112 (a completer) = dossier .zip avec les documents précédents en version Open Office.

Télévision LCD à LEDs

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Voici une vidéo (en anglais) qui montre le démontage d’une télévision LCD à LED dont l’écran a été cassé lors du transport. Cette vidéo permet de voir les différents éléments constituants d’une télévision, notamment, l’alimentation, la carte de traitement numérique des informations, les haut-parleurs, l’écran LCD avec son interface, le rétroéclairage à LEDs avec les filtres optiques et le guide de lumière, … et beaucoup de vis (qui compliqueront le recyclage).

Cette vidéo est issue de podcasts hebdomadaires sur la haute définition appelés HD Nation diffusés sur la web TV Revision3 basée à San Francisco (Etats Unis).

Un peu de vocabulaire en anglais :
. dammaged = endommagé
. chips = composants (montés en surface)
. power supply = alimentation
. port = interface
. output = sortie
. network = réseau
. tuner = récepteur radio
. removal = enlèvement
. flat pannel = écran plat
. screws = vis
. lighting système = système d’éclairage
. light guide = guide de lumière
. to diffuse = diffuse
. layer = couche
. edge = côté
. to turn on and off = faire une commutation marche arrêt
. dimming = atténuation
. LCD : Liquid Cristal Display
. LED : Light Emitting Diode
. TFT : Thin Film Transistor

 

La technologie des LEDs a été abordé en Physique et en Enseignement technologique transversal.

Une LED CMS (composant Monté en Surface) de faible puissance vue au microscope. (photo LP2I)

Une LED jaune allumée (à puissance réduite) et la même Led éteinte. C'est la puce qui définit la couleur de la lumière émise, pas le boitier qui est transparent ici. (Photo LP2I)

Un TP est prévu sur la commande du rétroéclairage à LEDs d’un écran LCD 2×16 caractères avec un microcontrôleur programmé en langage C.