Angle des panneaux solaires

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À propos de cette simulation

Cette simulation montre comment l'angle d'un panneau solaire change la lumière qu'il capte. Des curseurs règlent l'inclinaison et l'orientation du panneau, l'heure de la journée et la saison, et la journée peut aussi se dérouler automatiquement. Les affichages donnent la hauteur et l'azimut du Soleil, l'angle d'incidence, la puissance du panneau et l'énergie captée jusqu'ici. Les élèves constatent qu'un panneau fonctionne au mieux lorsque le Soleil le frappe de face, et que la meilleure inclinaison dépend de la saison. C'est une activité concrète pour les cours sur l'énergie et sur la Terre et l'espace.

Ce que les élèves peuvent explorer

Activez Lancer la journée et observez la Puissance du panneau monter jusqu'à un maximum puis redescendre.
Réglez l'Azimut du panneau sur 180 degrés, puis sur 0 degré, et comparez l'Énergie du jour.
Faites varier l'Inclinaison du panneau de 0 à 90 degrés et trouvez l'inclinaison qui capte le plus d'énergie à l'équinoxe.
Réglez la Saison sur Solstice d'été puis Solstice d'hiver, et voyez comment la meilleure inclinaison change.
Observez l'affichage Angle d'incidence en faisant glisser l'Heure de la journée.

Objectifs d'apprentissage

1Expliquez pourquoi un panneau capte le plus de puissance lorsque la lumière le frappe de face.
2Étudiez comment l'inclinaison et l'orientation modifient l'énergie journalière captée.
3Comparez la hauteur du Soleil en été, en hiver et à l'équinoxe.
4Justifiez le meilleur emplacement d'un panneau solaire dans l'hémisphère Nord.

Questions fréquentes des enseignants

Est-elle gratuite à utiliser ?

Oui. Elle est gratuite et fonctionne dans tous les navigateurs récents, y compris sur les tableaux blancs et les tablettes. Aucune inscription n'est nécessaire.

Pourquoi les panneaux solaires de l'hémisphère Nord sont-ils orientés vers le sud ?

Dans l'hémisphère Nord, le Soleil se trouve dans la moitié sud du ciel pendant la majeure partie de la journée. Un panneau orienté au sud garde le Soleil plus proche de la perpendiculaire, si bien que l'angle d'incidence reste petit et que l'on capte davantage de puissance.

Qu'est-ce que l'angle d'incidence ?

C'est l'angle entre les rayons du Soleil et une droite qui sort perpendiculairement du panneau. Plus l'angle est petit, plus la puissance est grande ; à 0 degré, le Soleil est exactement de face.

Comment utiliser la simulation du panneau solaire ?

Réglez l'Inclinaison du panneau, l'Azimut du panneau et la Saison, puis faites glisser l'Heure de la journée ou activez Lancer la journée. Observez la Puissance du panneau et l'Énergie du jour pour comparer les réglages.

Intégrer cette simulation

Placez-la dans votre ENT, votre blog ou le site de la classe — gratuitement.

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Un cylindre de moteur en coupe montre le piston, les soupapes et l'étincelle pendant les quatre temps du cycle. Les élèves modifient le régime du moteur et l'avance à l'allumage, et voient se mettre à jour le temps, l'angle du cycle, la pression dans le cylindre et l'état des soupapes.

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Un barrage, une conduite forcée et une turbine sont représentés en 3D. Les élèves modifient l'ouverture de la vanne et le niveau d'eau, appelé hauteur de chute, puis lisent le débit d'eau, la vitesse de l'eau dans la conduite, la puissance électrique et l'énergie produite par jour.

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Un trébuchet médiéval fait basculer son bras en 3D et lance une pierre. Les élèves modifient la masse du contrepoids, le rapport des bras et l'angle de lancement, appuient sur Tirer !, et lisent la vitesse de lancement, la portée et la durée de vol.

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A 3D pocket cube with colored faces sits on screen. Students drag across a face to turn a layer, press Scramble to mix it, and try to solve it while the move counter and timer run.

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Des filets d'air s'écoulent autour d'une aile cambrée en 3D pendant que les élèves modifient l'angle d'incidence et la vitesse de l'air. Les affichages montrent la portance, le coefficient de portance, le rapport portance / traînée et l'état de l'écoulement, normal ou décroché.

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