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• Fabriquer un scooter électrique : Que ce soit pour faire des courses, pour aller chez de amis, pour se rendre au travail ou tout simplement pour le plaisir de le conduire, on a tous une bonne raison de se fabriquer un scooter électrique ! Après avoir fabriqué une trottinette électrique que l’on a rapidement trouvée indispensable, on a décidé de se lancer dans un projet de plus grande ampleur. Et pour cause, notre scooter électrique atteint 47 km/h sur route plate pour une autonomie comprise entre 15 et 30 km. Cette vidéo commence par une présentation générale du scooter puis viennent des explications accessibles à tous sur les grandes étapes de la fabrication. Motorisation, batterie, transmission, électronique, finissions, tout y est.
Note en ce qui concerne l’aspect juridique : la loi indique que l’utilisation d’un vélo à assistance électrique ne requiert pas d’immatriculation ni de complément d’assurance tant que la puissance de celui-ci est inférieure à 250 W et que l’assistance électrique se coupe au-delà de 25 km/h. L’activation du moteur doit également se faire par pédalage uniquement. Notre scooter électrique ne respecte pas ces critères et devrait donc être immatriculé. Ceci est cependant impossible car un projet comme celui-ci n’a pas été conçu pour respecter des normes. Nous n’avons jamais eu de soucis avec des policiers en trottinette ou en scooter car le plus important c’est de se protéger et de respecter le code de la route 🙂
• Extraits :
Il y a environ un an et demi on a fabriqué une trottinette électrique. On a déjà parcouru plus de 900 Km avec et on la trouve indispensable. Plutôt que d’en fabriquer une seconde, on a profité de notre expérience pour faire un scooter électrique bien plus performant. Cette vidéo est en quelque sorte la suite de celle sur trottinette.
Faisons un petit tour d’horizon du scooter. Il est propulsé par un moteur électrique 48 V d’une puissance de 1000 W, c’est à peu près la puissance de deux personnes qui crachent leurs tripes sur un vélo, rien que ça ! Une telle puissance permet au scooter de faire de bonnes accélérations et de gravir des côtes sévères.
Dans notre scooter, on a choisi des batteries lithium-ion polymère ou Li-Po, c’est celles que l’on trouve dans les appareils électroniques ou en modélisme. Leur capacité par rapport à leur poids est remarquable et elles ont aussi une très faible résistance interne. On peut donc tirer de forts courants en perdant très peu d’énergie en chaleur. On a acheté plusieurs batteries de 5,5 Ah pour environ 130 € et on les a assemblées en série. La batterie finale est composée de 13 cellules en série ce qui fait une tension moyenne d’environ 50 V et une tension de fin de charge de 54,6 V.
Les batteries Li-Po ont un très bon rendement de charge / décharge à tel point qu’on ne peut absolument pas les surcharger. Lors de la charge, chaque cellule doit être surveillée et ne doit jamais dépasser 4,2 V. Lorsque c’est le cas pour l’une des cellules, la charge doit s’arrêter. Même principe pour la décharge, avec un seuil minimum de 3 V. Pour surveiller la tension de chaque cellule on utilise un BMS, Battery Management System.
Il mesure en permanence la tension entre chaque cellule et coupe la charge ou la décharge en toute autonomie. Il sert aussi de protection contre les court-circuit. Le dernier intérêt du BMS est de faire l’équilibrage des cellules. Il est possible qu’avec le temps une des cellules atteigne 4,2 V avant les autres. Plutôt que de couper la charge prématurément, le BMS décharge légèrement cette cellule pour qu’elle atteigne le même état de charge que ses voisines.
Et la charge de la batterie, comment ça se passe ? Pour obtenir une tension d’au moins 54,6 V et charger la batterie, le scooter intègre un convertisseur boost qui sert à augmenter la tension continue fournie par l’alim de PC. On lui demande de délivrer une tension légèrement supérieure à celle de la batterie tout en limitant le courant de charge à 3 A environ. Tout ça permet de charger la batterie à courant puis tension constante en 3 heures. Le convertisseur boost utilisé délivre au maximum 120 W alors qu’il monte jusqu’à 600. Une telle marge permet de limiter son échauffement et donc de se dispenser d’un ventilateur.
• Autres titres : Fabriquer un vélo électrique / Fabriquer un VAE / DIY vélo à assistance électrique / eBike / eScooter / Homemade eBike / Make an electric bicycle / Fabriquer une batterie / 18650 / Li-Po / MY1016 / MY1020 / DC 1000 W / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français
Uploaded: 2016-06-12, 21:19
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• Fabriquer un amplificateur : Les amplificateurs audio sont présents partout. Il y en a aussi bien dans les salles de concert que dans les chaînes Hi-Fi tout en passant par les enceintes Bluetooth. On leur doit le plaisir des basses qui font trembler le corps mais également celui des sons aigus si agréables à l’écoute… Savez-vous cependant comment fonctionne un ampli ? Quels sont les composants qui permettent de transformer un signal insignifiant en un puissant courant électrique capable d’alimenter de gros haut-parleurs ? Cette vidéo complète vous explique d’une part quelles sont les caractéristiques d’un ampli et quels sont les différents types d’enceintes. Vous découvrirez par la suite le fonctionnement précis dans amplis de classe A, B et même D. Ces informations vous permettront de comprendre la logique de l’électronique et de fabriquer vos propres amplificateurs !
• Extraits :
Au fait, comment ça marche un haut-parleur ? C’est en quelque sorte un moteur électrique qui fonctionne en va et vient. Ils sont composés d’une bobine reliée à une membrane et d’un aimant. Quand un courant électrique circule dans la bobine elle devient plus ou moins magnétique et est parfois attirée par l’aimant, parfois repoussée. Idéalement le mouvement de la bobine et donc celui de la membrane reproduisent à l’identique les variations du signal. En se déplaçant dans l’air la membrane crée des ondes de pressions plus ou moins fortes, autrement dit du son. Les haut-parleurs sont présents partout, il y en a dans les enceintes, dans les téléphones, dans les ordinateurs, les casques, les oreillettes, et plein d’autres appareils de toutes les tailles.
Tout seul un haut-parleur est peu performant, il a du mal à communiquer toute sa puissance à l’air et puis il y un a court-circuit acoustique. Pour faire simple les ondes qu’ils produit devant ou derrière sont opposées et s’annulent. Pour y remédier on peut installer un baffle, c’est-à-dire une plaque qui sépare les deux côtés pour les isoler. Dans ce cas la puissance sonore est bien plus importante mais le baffle doit être très grand, ce n’est pas vraiment pratique ! Heureusement il existe différentes technologies d’enceintes qui permettent de limiter l’encombrement. La plus simple c’est l’enceinte close. L’onde intérieure est piégée donc on n’entend que l’onde extérieure. La technologie la plus répandue est l’enceinte Bass-reflex qui possède un évent. Le son sort de l’évent avec un léger retard ce qui permet d’additionner l’onde précédente avec la nouvelle qui sort du haut-parleur, une façon d’augmenter la puissance sonore sans consommer plus d’énergie.
Pour en revenir aux amplificateurs, on peut facilement les caractériser par deux paramètres. Le premier c’est le gain. Un amplificateur qui a un gain de 10 multiplie par 10 l’amplitude du signal en entrée. On lui donne plus ou moins 2V en entrée, il sort plus ou moins 20V. Alors évidemment tout ça c’est vrai tant que l’amplitude de sortie ne dépasse une valeur maximale. Si vous donnez un signal de 3V à cet ampli et qu’il est alimenté en 20V il ne pourra évidemment pas vous sortir 30V. Le signal de sortie sera coupé en haut et en bas et ça fait quelque chose comme ça… ça s’appelle la saturation. Le deuxième paramètre qui caractérise un ampli c’est sa résistance interne qu’on appelle aussi impédance de sortie. Plus elle est faible plus l’ampli sera capable de délivrer un fort courant de sortie. Le tout, sans chute importante de tension, ou sans surchauffe.
Alors comment fonctionne un ampli de classe D ? Pour comprendre ce qu’il fait de si particulier il faut déjà voir pourquoi est-ce que les amplis de classe A et B ont un si mauvais rendement. Si on essaye de fabriquer une tension alternative, un peu comme une musique, à partir d’une tension continue, on se rend compte qu’une une bonne partie de l’énergie doit être perdue en chaleur. Cette chaleur apparat dans les transistors qui ne sont jamais ni complètement activés ni désactivés. Il faudrait donc trouver un système dans lequel les transistors fonctionnent uniquement en tout ou rien, comme un interrupteur.
• Autres titres : Faire un ampli puissant / Fabriquer un amplificateur pour enceinte / DIY ampli musique / Fonctionnement d’un ampli / Enceinte maison / Haut-parleur et baffle / Ampli de classe A, B et D / Caisson de basses / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français / DIY.
Uploaded: 2016-01-09, 15:21
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• En ce moment un chargeur de forte capacité c’est l’idéal pour jouer à Pokémon Go !
• Batterie externe : Que faire face à l’autonomie limitée des appareils portables ? Comment éviter de tomber en panne de batterie pendant un appel important ou une situation de détresse ? Depuis quelques années des « Chargeurs portables » ou « batteries externes » se vendent dans le commerce. Ces appareils qui, paradoxalement, fonctionnent aussi avec des batteries permettent de prolonger voire démultiplier l’autonomie de nos téléphones, tablettes et autres. Voilà de quoi garantir notre quiétude… Dans cette vidéo nous vous présentons un chargeur très complet que l’on a fabriqué. Cet appareil a avec une capacité de 13,2Ah, il contient 4 prises USB mais aussi un double chargement par induction et peut être rechargé par énergie solaire. On peut également alimenter un petit ordinateur moyennant un convertisseur à courant continu ! Dans une première partie nous faisons le tour complet des caractéristiques du chargeur puis dans une seconde nous vous montrons la création du boîtier et l’assemblage des composants. Cette vidéo est associée à une autre dont l’objectif est de vous montrer fabriquer vous-même un chargeur portable quel que soit votre niveau en électronique ou votre budget. Lancez-vous !
• Extraits : Pour utiliser le chargeur transportable c’est très simple, on branche le câble d’un téléphone dans une des prises USB, on allume le chargeur et la charge commence ! Notre appareil a une capacité de 13.2Ah. Avec une telle capacité et en prenant en compte le rendement global on peut charger entièrement 4 fois un téléphone comme celui-ci. Avec un téléphone d’une capacité standard de 2Ah on peut réaliser 5 charges complètes et on peut monter à 8 chargements avec les plus petits smartphones. L’ensemble des prises USB se répartissent un courant maximal de 5A. On peut donc sans soucis charger simultanément 4 appareils différents, un petit test pour le vérifier. Certains appareils demandent jusqu’à 2A, c’est le cas des tablettes ou des certains téléphones à charge rapide. Dans ce cas-là, on peut quand même en brancher deux à la fois.
Passons maintenant aux choses sérieuses. Vous vous demandez peut être à quoi correspond le logo au-dessus du chargeur ?
C’est en fait le logo que la norme QI qui se prononce en réalité tchi et qui permet la charge d’appareils compatibles sans fil. Le fonctionnement est d’ailleurs similaire à celui que l’on présente dans notre vidéo sur la transmission d’énergie sans fil. Notre chargeur est donc équipé d’un émetteur QI que l’on peut allumer via le petit interrupteur. Il ne reste plus qu’à poser un appareil compatible comme ce téléphone pour que la magie opère. Il n’y de fil nulle part et pourtant le téléphone recharge, c’est assez pratique. C’est aussi assez tolérant, le téléphone recharge toujours quand on le tourne ! Vous vous en doutez, le rendement global est inférieur avec cette méthode mais on peut tout de même charger 3 fois entièrement le téléphone. Le chargement par induction consomme 1,5A, on peut donc toujours utiliser les prises USB en même temps.
Voyons maintenant comment se passe la charge. Et oui, c’est bête mais de temps en en temps il faut charger le chargeur. A nouveau rien de plus simple et instinctif, l’appareil dispose d’une petite prise de chargement. On a créé un câble qui relie l’USB à sa prise. On branche le câble dans un chargeur USB secteur 2A, on le relie au chargeur et une LED orange prouve qu’il recharge. Le courant de charge est de 2A au début et permet d’obtenir un quart de la capacité en deux heures. Et oui c’est un peu long mais on a vraiment préféré utiliser l’USB plutôt qu’un chargeur spécifique et encombrant ! Si on allume l’appareil on peut suivre l’évolution de son état de charge jusqu’à ce qu’il soit complètement chargé. D’ailleurs, une LED blanche s’allume à l’approche des 100%, on peut alors débrancher le câble.
• Autres titres : Chargeur portable USB / Batterie externe / Batterie de secours / Power bank homemade / Chargeur USB nomade DIY / Comment fabriquer un chargeur avec batterie / Chargeur USB portable induction panneau solaire ordinateur / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français / DIY.
Uploaded: 2015-08-28, 07:51
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• En ce moment un chargeur de forte capacité c’est l’idéal pour jouer à Pokémon Go !
• Fabriquer un chargeur USB nomade : Que faire face à l’autonomie limitée des appareils portables ? Comment éviter de tomber en panne de batterie pendant un appel important ou une situation de détresse ? Depuis quelques années des « Chargeurs portables » se vendent dans le commerce. Ces appareils qui, paradoxalement, fonctionnent aussi avec des batteries permettent de prolonger voire démultiplier l’autonomie de nos téléphones, tablettes et autres. Voilà de quoi garantir notre quiétude… Dans cette vidéo vous allez découvrir comment en fabriquer un à moindre coût ! Quel que soit votre niveau en électronique, en bricolage ou votre budget, vous allez pouvoir fabriquer un boitier à votre goût. Vous avez le choix de la capacité, du nombre de prises USB, du design mais vous pouvez aussi ajouter des fonctionnalités aussi originales que pratiques comme le double chargement par induction, par énergie solaire et plein d’autres. N’hésitez pas, lancez-vous !
• Extraits : Dans nos anciens chargeurs portables on utilisait des batteries au nickel hydrure métallique. En additionnant 4 accus au nickel on obtient une tension moyenne de 4,8V, ce qui est proche de 5V au cours de la décharge. Cette technique est assez simple mais elle est limite pour les appareils car la tension peut dépasser 5,5V quand les accus sont chargés puis le courant n’est pas stable. Le plus gros défaut c’est surtout la capacité volumique et massique des batteries au nickel. Voici un tableau qui résume les caractéristiques des batteries pour les différentes technologies. On a déterminé nous même les valeurs à partir de batteries commerciales, elles sont donc très parlantes. Clairement, les batteries au lithium-ion surpassent leur concurrentes, c’est donc ce qu’on va utiliser pour construire un chargeur nomade. Un seul élément au lithium délivre déjà une tension moyenne de 3,7V ! Pour obtenir 5V il faut donc soit utiliser un seul élément et monter la tension à 5V, soit en utiliser 2 qui totalisent 7,4V et descendre à 5V. On est largement gagnant avec la première technique car les batteries lithium-ion ne peuvent pas se charger facilement en série, il faut que chaque élément soit surveillé de près et que sa tension n’excède jamais 4,2V en fin de charge. Avec un seul élément les choses sont vraiment simplifiées. Comment passer de 3,7 à 5V maintenant ? Il existe des petits convertisseurs à courant continu qui peuvent jouer ce rôle. Ces petits circuits fonctionnent autour d’une bobine avec une certaine fréquence de découpage et permettent d’élever une tension avec un très bon rendement. Ils peuvent augmenter la tension mais la puissance de sortie qui est le produit de la tension et de l’intensité et plus faible que la puissance d’entrée. Ils ne font donc que perdre de l’énergie bien qu’ils soient très pratiques. Ces convertisseurs sont les seuls pièces que l’on vous conseille d’acheter, leur prix est très faible et les fabriquer nous-même serait trop compliqué ! Il en existe différents modèles pouvant délivrer 500mA à 1,2A sous 5V l’unité. Dans notre chargeur nomade on en utilise 4 de 1,2A branchés en parallèle pour pouvoir donner jusqu’à 4,8A. Vous pouvez en mettre seulement 2 ou au contraire en mettre 6 si vous voulez fabriquer un chargeur monstrueux ! Pour le test actuel on en utilise un seul gros mais on vous conseille d’en utiliser des miniaturisés comme dans notre chargeur transportable.
Revenons à la batterie maintenant. Pour augmenter la capacité vous pouvez aussi additionner les batteries en parallèle. Deux batteries de 3,7V et 1Ah connectées en parallèle équivalent à une batterie de 3,7V et 2Ah, c’est logique. Avec cette technique vous pouvez utiliser n’importe quel type de batterie li-ion ou li-po mais on vous conseille quand même d’utiliser des batteries de même type et de même âge plutôt qu’un bouquet hasardeux ! Dans un premier temps la tension des batteries va s’équilibrer puis elle se chargeront et déchargeront ensemble. Dans notre chargeur transportable on utilise des éléments provenant d’une batterie de PC neuve, additionnées en parallèle leur capacité vaut 13,2Ah. Vous pouvez aussi trouver des batteries dans toutes sortes d’appareils démontés ou en acheter sur eBay par exemple.
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Uploaded: 2015-08-28, 07:40
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• Dangers de l’électricité : Savez-vous réellement ce que c’est, l’électricité ? Qu’est-ce que l’on risque si l’on met les doigts dans une prise ? C’est quoi la prise de terre et pourquoi ça nous protège ? La réponse, pour une fois, ne se trouve sûrement pas dans l’expérience ! On a cependant préparé pour vous une vidéo claire et pédagogique dans laquelle on essaye de répondre à toutes ces questions. Dans tous les cas n’oubliez-pas de vous protéger quand vous bricolez 😉
• Extraits : L’électricité est une forme d’énergie extrêmement pratique parce qu’on peut la transporter facilement et avec un bon rendement. Elle peut ensuite être convertie simplement en d’autres formes d’énergie que ce soit de la chaleur, du mouvement, de la lumière ou encore du son. Mais concrètement, c’est quoi l’électricité ?
Faisons un petit tour au cœur de la matière pour mieux comprendre. Voici un fil de cuivre, c’est un bon « conducteur » électrique. Si l’on pouvait grossir énormément ce fil, disons 100 millions de fois, voici ce que l’on verrait : des atomes. Toute la matière est constituée d’atomes, que ce soit l’eau, l’air, cette pâquerette ou vous.
Entrons maintenant dans cet atome de cuivre. On y trouve un noyau qui représente plus de 99% de sa masse et qui pourtant ne sert à rien en ce qui concerne l’électricité. Autour de ce noyau des électrons sont éparpillés. Chacun d’entre eux contient une mini charge électrique.
Dans le cas des conducteurs comme le cuivre, certains électrons courageux peuvent se déplacer librement sans être associés à un noyau en particulier, sans surprise on les appelle électrons libres. Si de nombreux électrons libres se déplacent dans le même sens alors on a un courant électrique.
Evidemment, vu que les atomes sont minuscules et que les électrons le sont encore plus, il faut un tas d’électrons en mouvement pour obtenir un courant électrique conséquent. Un exemple avec cette LED qui s’allume à peine avec un courant de 1mA. Chaque seconde il y a tout de même plus de 6 millions de milliards d’électrons qui la traversent, rien que ça…
Tout ça c’est très clair mais qu’est-ce qui incite les électrons à se déplacer, comment fait on pour avoir un courant de 100mA, de 1A ? C’est vrai, le cuivre a beau être conducteur, ce n’est pas en branchant un fil aux bornes d’une ampoule qu’elle va s’allumer. Comme vous le savez, il manque une batterie ou tout autre générateur. Pour comprendre le rôle d’un générateur on va utiliser…
De l’eau. Voici un grand réservoir rempli d’eau et un autre, vide. Le grand réservoir symbolise la borne « plus » de la batterie, l’autre la borne « moins ». Si on relie les deux réservoirs ensemble, l’eau s’écoule rapidement puis de moins en moins vite jusqu’à ce que les deux soient également remplis.
C’est évidement vous nous direz, et bien il se passe la même chose en électricité. La différence de hauteur entre les réservoirs correspond à ce que l’on appelle la différence de potentiel, c’est la tension que l’on mesure entre le plus et le moins de la batterie avec un voltmètre, le nombre de volts.
Pour qu’il y ait un courant d’électrons, ou dans notre cas, un courant d’eau il faut qu’il y ait une différence de potentiel, dans notre cas de hauteur. Plus la différence de hauteur est importante, plus le courant est élevé, c’est le même principe en électricité même si ça ne se voit pas vraiment !
Il manque un dernier élément dans tout ça, d’après ce que l’on vient de voir, le courant est lié à la tension, mais quel est le lien entre les deux ? Il en existe plusieurs mais le plus simple, vous en avez probablement déjà entendu parler, c’est la loi d’Ohm, U=RI qui d’ailleurs se comprendre mieux sous la forme I=U/R. Qu’est-ce que ça signifie ? Et bien que pour une tension de 6V, avec une résistance de 1 Ohm le courant vaut 6 Ampères mais avec une résistance de 2 Ohms il ne vaut plus de 3 Ampères. La résistance, comme son nom l’indique, résiste au passage du courant, elle le limite !
• Autres titres : Qu’est-ce qui est dangereux dans l’électricité / Pourquoi il ne faut pas mettre les doigts dans une prise / Intensité, tension, voltage, ampérage, courant, différence de potentiel : ce qui est réellement dangereux / Risque avec l’électricité / Ce qui est mortel avec le courant électrique / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français / DIY.
Uploaded: 2015-05-01, 16:12
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• Fabriquer une trottinette électrique : Vous aimez le concept de la trottinette électrique ? Fabriquez-en une vous-même ! Cette vidéo est là pour vous aider à découvrir ce que l’on peut faire à moindre coût. Notre trottinette électrique dépasse les 20Km/h en côte et peut parcourir plus de 35Km. Elle est composée d’une grande majorité de composants et pièces de récupération mais on a acheté quelques éléments indispensables sur eBay (batteries, moteur etc). Bon visionnage puis bon bricolage !
• Niveau références :
On ne donne pas de référence sur les schémas pour qu’ils soient évolutifs (les références « standard » changent) et essentiellement parce que c’est dommage de se cantonner à une référence exacte lorsque des dizaines font l’affaire. Ça s’écarte de notre résonnement « récupération » où l’on n’a pas toujours la référence exacte que l’on souhaite.
On donne des indications quant aux grandeurs minimales que les composants doivent supporter, rien m’empêche (au contraire) d’aller au delà. On prend simplement le meilleur compromis performance / prix.
On considère que nos projets récents, bien que simplifiés et expliqués du mieux que l’on puisse, ne peuvent pas être réalisés par des néophytes. Il faut donc un baguage minimum. Pour ceux qui sauront faire cet engin, trouver les références et comprendre à quoi servent les composants est un jeu d’enfant.
Le transistor MOSFET est un IRFP150N, 100V, 42A (utile pour les accélérations brusques). Celui-ci étant « commun », il est par exemple moins cher qu’une valeur rare même moins perforante. Finalement, vu le rendement excellent du variateur (PWM) et des pertes en commutations très faibles (difficiles à estimer au départ, donc majorées), un boitier type TO-220 aurait fait l’affaire. Le meilleur rapport qualité / prix est donc le IRF3710 (57A) ou le IRF540N (33A) pour les plus économes, sachant qu’on parle de centimes.
Les diodes sont des UF4007 (« surdimensionnées » mais passe-partout, dans tous les cas ça ne coûte rien, on les retrouvent dans tous les projets à haute fréquence).
Une diode Schottky d’alim de PC fait l’affaire à coté du moteur.
La résistance dont on a oublié la valeur est une 1,5K (compromis étudié mais je vais pas entrer dans les calculs).
N’importe quelle diode Zener fait l’affaire, le courant qui la traverse est au maximum de 0,36mA ! (en réalité on a utilisé deux transistor en pont Darlington pour répartir leur rôle : un axé gain (C945), un pour la puissance (13009C) pure récupération. On a pu mettre une résistance de 1MOmhs du coup, mais c’est vraiment de la sur-optimisation, il y a d’ailleurs d’autres composants qu’on a ajouté en plus, le schéma est une version simplifiée).
• Extraits : Venons-en aux choses sérieuses. Le moteur électrique qui actionne la roue arrière a une puissance nominale de 450W sous 36V, mais en l’alimentant en 48V on peut faire des pointes à 800W et même plus à d’un kilowatt en côte. Pour fournir toute énergie la trottinette est alimentée par 4 batteries au plomb 12V, 7Ah qui totalisent 330Wh.
La trottinette atteint 22Km/h sur route plate et sa puissance lui permet de conserver une bonne vitesse même dans les côtes les plus sévères ! En ce qui concerne l’autonomie elle va de 20Km sur un trajet en ville où l’on essaye de se déplacer toujours le plus vite possible à 37Km si on se déplace à 11Km/h, la vitesse d’un footing. En roulant moins vite on peut encore augmenter l’autonomie mais si c’est pour aller à 4Km/h autant marcher !
• Autres titres : Fabriquer une trottinette électrique soi même / Réaliser une trottinette électrique / Construire sa trottinette électrique / Trot électrique puissante / Vitesse rapide sur une trottinette à moteur électrique / Fabriquer une RAZOR E300 / Batteries au plomb / Voiture électrique / Homemade e-scooter / Make an e-scooter / Create my own e-scooter / Fast e-scooter with an electric motor / Make a RAZOR E300 / Lead acid battery / Electric car / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français / DIY.
Uploaded: 2015-01-04, 18:08
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• Construire sa propre éolienne : Le vent est une source d’énergie gratuite et inépuisable. On trouve de plus en plus d’éoliennes industrielles capables de produire plusieurs Mégawatts pourtant il est aussi possible de fabriquer une petite éolienne soi même ! L’objectif de cette vidéo est de vous donner toutes les informations qu’on a acquises pour vous aider à en fabriquer une, aussi bien au niveau construction que de la théorie.
• Extraits :
Mais au fait, pourquoi donner un angle aux pales ? Lorsque le vent souffle sur une pale inclinée il ralentit au dessous donc la pression augmente. Au contraire, au dessus de la pale l’air accélère ce qui diminue légèrement la pression. Cette différence de pression créé une force qui pousse la pale, elle se met donc à tourner. Nos pales n’ont pas la meilleure forme qui soit, idéalement elles devraient avoir une forme d’aile d’avion plus aérodynamique qui accentuerait les différences de pression mais vous vous doutez bien que cette forme est beaucoup plus difficile à fabriquer.
Mais à quoi ça sert de vriller les pales ? Pour faire simple, à une vitesse de vent donnée plus l’angle d’une pale est faible plus elle tend à aller vite, au contraire plus l’angle est élevé plus le couple, c’est à dire la force qui tend à faire tourner l’hélice est fort. Vous vous doutez bien que plus un point se trouve loin de l’axe plus il se déplace vite. Si on veut que chaque zone des pales tende à faire tourner l’hélice à la même vitesse et donc optimiser le rendement il faut que l’angle diminue au fur et à mesure que l’on s’écarte de l’axe. Dans notre éolienne l’angle vaut 20 degrés près de l’axe et à peu près 7 degrés au plus loin.
Pourquoi ne pas mettre un générateur directement sur l’axe de l’éolienne comme c’est le cas sur la plupart des éoliennes domestiques ? La principale raison c’est que l’on habite tout simplement pas dans une zone à vent, les jours de grand vent sont rares et si on avait construit une éolienne aussi petite que les éolienne commerciales elle ne tournerait presque jamais. Notre éolienne doit donc capter le plus de vent possible, c’est pour cette raison qu’elle comporte 9 pales alors qu’on aurait pu en mettre seulement 3 et qu’elle a un diamètre de deux mètres. Elle est donc extrêmement sensible au vent et commence à tourner avec un vent imperceptible de 3Km/h. En contrepartie sa vitesse de rotation est souvent faible et il aurait fallu un énorme générateur pour produire un fort courant avec une si faible vitesse. On est donc obligé d’augmenter la vitesse de rotation du générateur avec un engrenage pour produire une puissance exploitable avec un générateur de petite taille. Le fait d’augmenter la vitesse du générateur permet de mieux exploiter la puissance du vent mais ça ne créé pas d’énergie en plus.
Ça ne va pas vous surprendre mais pour tourner une éolienne a vraiment besoin de vent ! Pourquoi on vous dit ça ? Parce que la puissance du vent n’est pas proportionnelle à sa vitesse. Lorsqu’un objet est en mouvement il possède de l’énergie cinétique, cette énergie double quand la masse double et se multiplie par 4 quand la vitesse double. C’est aussi valable pour le vent sauf que quand sa vitesse double la masse qui circule double aussi. On peut donc démontrer qu’avec deux fois plus de vent on produit 8 fois plus d’énergie, la puissance augmente avec le cube de la vitesse ! Un exemple avec notre éolienne, si le vent est homogène à 10Km/h la puissance qui l’atteint est de 40W et si le vent va à 20Km/h cette puissance vaut 320W, la différence est incroyable !
Pour 20Km/h la puissance du vent qui circule dans le disque de l’éolienne vaut 320W mais est-ce que l’on peut vraiment produire 320W d’électricité ? Et non, ça serait trop beau. Une éolienne ralentit le vent pour tourner, plus elle le ralentit plus elle récupère d’énergie. Cependant plus on ralentit le vent plus plus le débit est faible. Il y a donc un compromis que l’on appelle la limite de Betz. Une éolienne parfaite doit ralentir le vent au tiers de se vitesse et le rendement idéal est de 59%. En pratique il est encore beaucoup plus faible à cause des frottements de l’air et de l’angle des pales qui n’est pas toujours adapté à la vitesse du vent.
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Uploaded: 2014-08-30, 15:22
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• Produire du courant avec un vélo : Produire de l’électricité à partir de notre propre force nous a toujours intéressé. On ne se rend pas toujours compte de l’équivalence qu’il y a entre la consommation énergétique d’un appareil et l’effort qu’il faut fournir pour produire toute cette énergie. On a décidé de relever le défi en fabriquant un support permettant de produire de l’électricité à partir d’un vélo. Les résultats que l’on obtient sont surprenants à condition de pouvoir maintenir un effort très intense pendant très longtemps ! On vous propose aussi une analyse de l’énergie humaine comme source d’énergie.
• Extraits :
Comme on vient de dépasser les 200W sans difficulté on va essayer de produire encore plus, le maximum que l’on est capable de faire.
On utilise une résistance dont on a calculé la valeur afin d’exploiter au mieux les caractéristiques du moteur. On la plonge dans l’eau pour la refroidir le plus possible car toute l’énergie produite sera transformée en chaleur.
A cet instant précis on produit 38.3V et tout de même 14.5A, ce qui fait 555W, c’est incroyable. Depuis des années on cherchait à savoir précisément quelle puissance on pouvait produire avec un vélo générateur et le moins qu’on puisse dire c’est que cette valeur nous satisfait vraiment ! Avec une telle puissance on peut alimenter soit une perceuse soit deux lampes halogènes, 4 télés, 8 chaînes Hi-Fi, 16 ordinateurs, 32 lampes éco, 64 postes de radio, 128 téléphones portables, et près de 40 000 LED qui s’allumeraient aussi fort que celle-ci !
Dans cette partie on va essayer de répondre aux trois questions suivantes, est-ce que l’on peut produire plus plus de 550Watts avec notre propre force? Est-ce l’énergie humaine est écologique et est-ce qu’un vélo générateur peut remplacer un abonnement à l’électricité ?
La puissance que l’on produit dans cette expérience correspond à l’énergie électrique réellement produite par le générateur. Mais des jambes à la résistance il y a de nombreuses pertes : les frottements au niveau de la chaîne, dans le générateur, dans l’air mais surtout entre les deux roues car la pression est importante. On estime que la puissance perdue est comprise entre 100 et 200W, rien que ça ! On a donc fourni au mieux d’une puissance qui avoisine les 700W.
Est-ce que l’énergie humaine c’est écologique ? On est tenté de dire oui puisqu’il n’y a pas de moteur thermique donc pas d’émission de gaz à effet de serre. Ceci n’est pas tout à fait juste, une fois de plus on peut comparer note corps à un moteur, on peut par exemple simplifier notre métabolisme par la combustion du sucre qui, comme pour les hydrocarbures, rejette de la vapeur d’eau mais aussi du dioxyde de carbone. Finalement la seule raison qui explique pourquoi on pollue moins qu’un moteur de voiture c’est qu’on est 300 fois moins puissant donc on consomme peu près 300 fois moins de carburant.
Il faut aussi prendre en compte la pollution générée par la fabrication du «carburant». Pour produire un kilogramme d’essence on rejette 20% de CO2 en plus de ce qui est rejeté lors de la consommation. Pour produire un kilogramme de Bœuf on rejette 1700% de CO2 en plus de ce qui est rejeté lors de la consommation, c’est énorme.
Faut-il donc abandonner l’énergie humaine pour autant ? Non, certainement pas ! Quoi qu’il arrive note corps consomme de l’énergie qu’il dégage essentiellement sous forme de chaleur. Sur l’ensemble d’une journée le fait de faire un peu de sport représente une surconsommation assez faible. La pollution générée par la production de notre nourriture est importante mais nécessaire, on ne peut pas en dire autant pour un voiture utilisée pour acheter une baguette de pain à 500m…
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Uploaded: 2014-07-14, 12:09
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• Transmettre de l’énergie sans fil ? Voilà un rêve aussi ancien que la découverte le l’électricité ! Contrairement à ce que l’on pourrait croire ce domaine n’a pas tellement évolué depuis le début du XX ème siècle, on a tous en tête les fabuleuses expériences de Nikola Tesla. Le principe, jusqu’ici similaire à celui du transformateur, ne permettait pas de transmettre des puissances conséquentes ni d’avoir un rendement correct.
Pourtant, une méthode connue dès les années 60, celle du « couplage inductif résonant » que l’on utilise dans cette vidéo est à l’origine de progrès conséquents. Un bureau qui recharge les appareils que l’on pose dessus ? Ce n’est plus de la science-fiction !
• EN CE QUI CONCERNE LES EFFETS SUR LA SANTE : de façon générale on ne peut pas dire que les ondes électromagnétiques présentent un danger pour des fréquences en deçà du visible (pour de faibles puissances, quelques centaines de Watts tout au plus).
Les fréquences plus élevées proviennent de photons très énergétiques et il est inutile de préciser que les ultraviolets, les rayons X ou gamma peuvent être très dangereux.
Que dire des micro-ondes ? Celles utilisées par le fameux four éponyme et par vos smartphones ? Le danger qu’elles représentent n’est qu’une conséquence du fait qu’elles peuvent échauffer les molécules d’eau. Il faut donc une puissance élevée pour parler de danger, et celui-ci se résumerait simplement à un échauffement !
Ce qu’il est très important à remarquer c’est qu’on n’utilise même pas d’ondes électromagnétiques dans cette expérience ! Il s’agit simplement d’un champ magnétique, celui-ci étant réputé pour ne pas avoir la moindre influence sur les cellules biologiques contrairement au champ électrique. Pour aller dans les détails techniques, les équations de Maxwell prédisent qu’il ne peut pas y avoir de champ magnétique sans champ électrique à partir du moment ou ceux-ci varient, mais la configuration présente dans cette vidéo permet d’avoir uniquement un champ magnétique variable, le champ électrique étant négligeable. La démonstration ici est aussi dangereuse qu’un aimant en rotation, on ne produit qu’une « variation de magnétisme » : si vous n’avez pas mangé de la tôle métallique au petit déjeuner (ce qui risquerait de provoquer un léger échauffement) il n’y a a fortiori aucun danger !
Pour finir, sachez que certains s’efforcent toujours à trouver du danger là où il n’ en a pas. Il nous vient l’image d’un fumeur utilisant un kit main libre puisqu’il ne veut pas être « irradié », le pauvre…
On ne peut pas dire que les ondes électromagnétiques sont nouvelles, le soleil nous « irradie » comme 100 téléphones quotidiennement avec des photons 100 fois plus énergiques. La radio à été inventée il y a plus de 100 ans et il est grand temps de se rendre à l’évidence : plus de peur que de mal 🙂
• Autres titres : Electricité sans fils / Chargement par induction / Fabriquer un chargeur sans fils / Energie sans chargeur / Recharger une batterie sans fils / Electricité par Wi-fi / Electricité par ondes électromagnétiques / Witricité / Wireless power transfer / Witricity / Homemade wireless electricity / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français / DIY.
Uploaded: 2014-04-22, 12:30