Thème  :  Habitat  Chapitre  6  :  

Eclairage  dans  l’Habitat  Cours  livre  p  148  à  150    

Trame du chapitre

La consommation d’électricité pour l’éclairage représente 14% de la consommation d’un ménage actuellement en France. L’un des enjeux actuels est d’améliorer les technologies d’éclairage pour

baisser cette consommation et ainsi limiter la production des gaz à effet de serre.

I.   Caractéristiques des sources d’éclairage.

Activité documentaire n°7 : « IRC et température de couleur d’une source d’éclairage» (à réaliser en classe par binôme). Objectif général :

•   Mise en évidence des différentes caractéristiques d’une source d’éclairage.

Activité documentaire n°8 : « Classe énergétique d’une source d’éclairage ». (à réaliser en classe par binôme). Objectif général :

•   Exploiter les caractéristiques d’une source d’éclairage artificiel. •   Donner des ordres de grandeurs des caractéristiques des sources lumineuses. •   Mettre en évidence les avantages de certaines sources d’éclairage.

A.   Spectre de la lumière blanche. B.   Température de couleur. C.   L’indice de rendu des couleurs (IRC). D.   Sensibilité de l’œil.

II.   Grandeurs physiques de la photométrie.

Activité expérimentale n°7: « Choix de la source d’éclairage d’une pièce» (à réaliser en classe par binôme). Objectif général :

•   Relier les unités photométriques à la sensibilité de l’œil humain. •   Utiliser un capteur de lumière pour mesurer un flux lumineux

A.   Le flux énergétique. B.   Le flux lumineux. C.   L’éclairement. D.  Efficacité énergétique et classe énergétique

Exercices formatifs du livre

Evaluation sommative

I.   Caractéristiques des sources d’éclairage. La lumière est une radiation électromagnétique formée de particules, véritables grains de lumières porteurs d’énergie appelés photons. La lumière se déplace dans l’air à la vitesse c=3,00x108 m.s-1

A.  Spectre de la lumière blanche La lumière du soleil est composée d’un ensemble de radiations monochromatiques, pouvant être décomposées par un prisme. Ce rayonnement est dit polychromatique (plusieurs couleurs). Une radiation est caractérisée par sa longueur d’onde (l) exprimée en mètres, ou sa fréquence (f) exprimée en Hertz, tel que l= c/f Le spectre visible par l’œil est le suivant :

B.   Température de couleur

La température de couleur associe la température mesurée en kelvin (K) aux teintes de la lumière émise par l'ampoule. Elle caractérise l’ambiance lumineuse (chaude, froide, intermédiaire), l’aspect de la lumière.

Couleurs Température de couleur

Chaude (blanc orangé) Intermédiaire (blanc) Froide (blanc bleuté)

< 3300°K 3300 à 5500°K

> 5500°K Ainsi, une lumière blanche d'une température de 2700 K sera beaucoup plus jaune qu'une lumière de 4500K En fait, lorsque la température de couleur augmente, le spectre émis s’enrichit de radiations dans le bleu-violet.

C.  L’indice de rendu des couleurs (IRC) L’indice de rendu des couleurs détermine la faculté d’une source lumineuse à respecter l’aspect des couleurs (0 à 100. L’IRC indique la capacité d’une source lumineuse à restituer toutes les nuances du spectre visibled’un objet éclairé. Par exemple, l’IRC 85 correspond à 85% de restitution des rendus des couleurs du spectre, l’IRC 30 à 30%, ect…

D.  Sensibilité de l’œil.

L’œil est un récepteur sélectif, sa sensibilité dans le visible n’est pas constante : elle est maximale pour les radiations situées au voisinage 550 nm dans le jaune-vert et décroît de part et d’autre de ce maximum. Chaque source lumineuse fournit un ensemble de radiations différentes. L’étude de spectres lumineux (analyse spectrale) fournit des renseignements importants pour le choix des lampes d’éclairage, d’autant que la sensibilité de l’œil est différente selon les couleurs.

II.   Grandeurs physiques de la photométrie.

•   Le Flux énergétique : fE Il est défini par :

Nota : 1Å = 10-10 m

•   Le Flux lumineux : f C’est la quantité de lumière émise par une source lumineuse

•   L’Eclairement : E C’est le quotient de la quantité de lumière émise par la surface qui reçoit une quantité de lumière. Le lux est l’éclairement E d’une surface de 1m² recevant un flux lumineux de 1 lumen. L’éclairement se mesure à l’aide d’un luxmètre. Cet appareil est muni d’une sonde, constituée par une cellule photoélectrique de surface bien déterminée. Exemple : L’éclairement recommandé dans une salle de classe est de 300 Lux. L'éclairement  est  inversement  proportionnel  au  carré  de  la  distance  entre  la  source  et  la  surface.  

E=!"#

E  en  lux  (lx) I  en  candela  (cd)  d  en  mètre  (m)

3.4) Efficacité énergétique, classe énergétique

Exercices formatifs

Evaluation sommative