Semaine 2 – Bases d’électricité appliquée au solaire

• E-learning (3 h) : Rappels fondamentaux (tension, courant, puissance, loi d’Ohm, AC/DC).
• Présentiel (2 h) : Utilisation du multimètre, exercices de mesure.
• Compétence visée : Lire et appliquer des mesures électriques de base.

⚡ Principes de l’électricité appliqués

🔹 1. Tension (U)

• Définition : différence de potentiel électrique entre deux points.
• Unité : Volt (V).
• Image : pression dans un tuyau d’eau.
• Plus la tension est élevée, plus la capacité à “pousser” les électrons est forte.

🔹 2. Courant (I)

• Définition : débit d’électrons qui circulent dans un conducteur.
• Unité : Ampère (A).
• Image : quantité d’eau qui s’écoule dans un tuyau.
• Dépend de la tension appliquée et de la résistance du circuit.

🔹 3. Puissance (P)

• Définition : quantité d’énergie transférée par unité de temps.
• Unité : Watt (W).
• Formule : P=U×IP = U \times IP=U×I
• Exemple : un panneau solaire de 100 W délivre 5 A sous 20 V.

🔹 4. Courant continu (DC) vs courant alternatif (AC)

• Courant continu (DC) : circule toujours dans le même sens.
  • Exemple : batteries, panneaux solaires.
• Courant alternatif (AC) : change de sens périodiquement.
  • Exemple : réseaux électriques domestiques (220 V, 50 Hz en Europe).
• Conversion via onduleurs : DC → AC pour alimenter appareils domestiques.

📌 Visuel suggéré : schéma comparatif AC (sinusoïde) et DC (ligne droite).

📘 Semaine 2 – E-learning (3 h)

Bases d’électricité appliquée au solaire

1️⃣ Module 1 – La tension (U) (≈ 30 min)

• Définition approfondie : différence de potentiel entre deux points.
• Unités & mesure : volt (V), utilisation du multimètre.
• Exemples concrets :
  • Pile AA : 1,5 V.
  • Batterie solaire : 12 V, 24 V ou 48 V.
  • Panneau photovoltaïque typique : 30–40 V en sortie.
• Mini-exercice : classer différents équipements selon leur tension.
• Quiz rapide : 5 questions (ex. : si un panneau délivre 35 V, combien faut-il de panneaux en série pour atteindre 350 V ?).

2️⃣ Module 2 – Le courant (I) (≈ 30 min)

• Définition : flux d’électrons, intensité mesurée en ampères (A).
• Lien avec la sécurité : dangers selon l’intensité → électrisation dès 30 mA.
• Exemples solaires :
  • Petit panneau de 100 W sous 20 V → 5 A.
  • Ferme solaire de 100 kW → plusieurs centaines d’ampères.
• Mini-exercice : calculer l’intensité produite par un panneau donné.
• Cas concret : différence entre courant faible (LED solaire de jardin) et courant fort (batterie de voiture solaire).

3️⃣ Module 3 – La puissance (P) (≈ 30 min)

• Définition : énergie fournie par unité de temps.
• Formule : P=U×IP = U \times IP=U×I.
• Exemples :
  • Une ampoule LED de 10 W sous 220 V → 0,045 A.
  • Un panneau solaire de 250 W sous 30 V → 8,3 A.
• Exercice interactif : calculer la puissance de différents panneaux et charges.
• Lien avec la facture d’électricité : kWh = énergie consommée.

4️⃣ Module 4 – La loi d’Ohm (≈ 30 min)

• Formule : U=R×IU = R \times IU=R×I.
• Définitions : résistance (Ω), rôle dans la limitation du courant.
• Applications solaires :
  • Câbles résistifs → pertes de tension.
  • Dimensionnement des câbles pour limiter les pertes (<3 %).
• Exercice :
  • Si un câble de 0,5 Ω est traversé par 10 A → chute de tension de 5 V.
  • Impact sur le rendement global.

5️⃣ Module 5 – AC/DC (≈ 30 min)

• Courant continu (DC) : produit par panneaux solaires, stocké dans batteries.
• Courant alternatif (AC) : distribué dans les foyers.
• Conversion : rôle de l’onduleur.
• Exemple pratique :
  • Panneau solaire (DC) → Batterie (DC) → Onduleur → Maison (AC).
• Démonstration virtuelle : animation montrant un signal DC (ligne plate) vs AC (sinusoïde).
• Quiz : distinguer les équipements qui utilisent DC (lampes LED, portables) vs AC (réfrigérateur, téléviseur).

6️⃣ Module 6 – Application au solaire (≈ 30 min)

• Chaîne énergétique d’un système PV :
  1. Panneau PV (DC).
  2. Régulateur de charge (DC).
  3. Batterie (DC).
  4. Onduleur (DC → AC).
  5. Consommateurs (AC).
• Schéma détaillé : flux de tension, courant et puissance.
• Étude de cas : dimensionner un petit kit solaire de 500 W pour une maison rurale (besoins : lampe 10 W, TV 50 W, téléphone 5 W).
• Mini-projet étudiant : calculer le nombre de panneaux et la capacité de batterie nécessaires.

⏳ Répartition du temps (3 h)

• Tension : 30 min
• Courant : 30 min
• Puissance : 30 min
• Loi d’Ohm : 30 min
• AC/DC : 30 min
• Application solaire : 30 min

👉 Avec ce développement, chaque sous-partie peut être accompagnée :

• d’un support vidéo ou animation (ex. AC vs DC),
• d’un exercice de calcul simple,
• d’un quiz de vérification.