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S2.1.6 Evaluation sommative : La brosse à dents électrique. Besoin à satisfaire, fonctions principale et contraintes, ses performances et les meilleures solutions. La chaîne d'information et d'énergie
S2.1.6 Evaluation sommative : La brosse à dents électrique. Besoin à satisfaire, fonctions principale et contraintes, ses performances et les meilleures solutions. La chaîne d'information et d'énergie
Une brosse à dents électrique est constituée de 2 parties : le socle et la brosse à dents.
1- Examinons le socle
Fonctionnement
Un bouton Marche/arrêt permet de mettre en route ou d'arrêter la brosse à dent.
Un voyant vert indique que la brosse à dents est suffisamment chargée.
Si la batterie est insuffisamment chargée, un voyant rouge permet de savoir à l'utilisateur qu'il faut charger la brosse à dents.
Un train d'engrenages permet de transformer le mouvement de rotation du moteur en mouvement alternatif pour permettre à la brosse de frotter de bas en haut les dents.
Lorsque le socle est branché sur le réseau électrique de la maison, un convertisseur de fréquences va augmenter la fréquence de 50Hz à plusieurs kilo-hertz.
Le courant électrique qui circule dans la bobine électrique soumis à la même fréquence, va générer un champ électrique magnétique.
En fait le champ électrique magnétique sera créé que si la bobine électrique entoure un aimant !
Ce champ électrique magnétique transporte de l'énergie !
2- Examinons la brosse à dents
Posons la brosse à dents sur son socle et examinons ce qui se passe :
On remarque que la brosse à dents a aussi une bobine électrique (circuit vert).
Or les propriétés électriques d'une bobine traversée par un champ magnétique (les lignes pointillées bleues) font qu'un courant électrique va être créé dans la bobine elle même.
Dit autrement, l'énergie électrique du champ magnétique va être transférée à la bobine verte sous forme d'énergie électrique.
Grâce au convertisseur de tension, la batterie est alors chargée.
A noter que pour charger une batterie, il faut mettre une tension légèrement supérieure à celle de la batterie :
Pour imager ce principe imaginons que la batterie est un vase. Si on veut déverser de l'eau dedans, il faut que le tuyau soit au dessus du niveau du vase !
Les laitons sont des alliages jaunes, composés essentiellement de cuivre et de zinc, utilisés par les métallurgistes.
Le graphite est une espèce minérale qui est l'un des allotropes naturels du carbone.
Le carbone libre est trouvé dans de grands réservoirs comme la houille (dans le sol). Le carbone cristallin pur est trouvé sous forme de graphite et de diamant.
Le zinc est un métal plus simple à travailler que l'acier. Ce sont des gisements d'origines magmatiques, dits primaires ou bien sédimentaires, dits secondaires. Les minerais de zinc sont souvent associés à ceux de plomb, de cuivre, de fer.
Le bois, le lin, le chanvre, le coton fournissent les matières premières nécessaires à la fabrication du carton, car elles ont toutes en commun un composant naturel appelé cellulose.
Les matières plastiques sont des matériaux obtenus par polymérisation de composés (éthylène, propylène, styrène…) issus principalement du vapocraquage d'hydrocarbures eux-mêmes provenant de la distillation du pétrole.
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