Technologie/Snt losfeld - D’où vient l’énergie du Mbot2 ?

Ma progression

1

Situation
déclenchante

2

Observer
& identifier

3

Schéma
bloc

4

Formes
d’énergie

✓

Quiz
& bilan

Clique sur une étape pour marquer ta progression

Situation déclenchante ⏰ 5 min

⚡ Ton mBot2 s’arrête en plein milieu de la piste. Qu’est-ce qui s’est passé ?

Tu réponds probablement « la batterie est vide ». Mais qu’est-ce que ça veut dire exactement ? Et comment cette énergie arrive-t-elle jusqu’aux roues ?

Selon toi, d’où vient l’énergie qui fait tourner les roues du mBot2 ?

💡 On reviendra sur cette question à la fin de la séance. Tu verras si tu avais raison !

Activité 1 — Observer et identifier ⏰ 15 min

Observe ton mBot2 et associe chaque élément à sa fonction dans la chaîne d’énergie.

Fonction	Élément sur le mBot2	Forme d’énergie
ALIMENTER	Batterie Li-Ion 3,7 V	Chimique → électrique
DISTRIBUER	Carte CyberPi & câbles	Électrique transportée
CONVERTIR	Moteurs DC (x2) & LEDs	Électrique → cinétique / lumineuse
TRANSMETTRE	Roues + axe + engrenages	Cinétique → déplacement

✍ Place chaque élément du mBot2 dans la bonne case :

Clique d’abord sur un élément, puis sur la case ??? correspondante.

Batterie Li-Ion 3,7V Carte CyberPi Moteurs DC Roues + engrenages

Fonction	Élément à placer	Forme d’énergie
ALIMENTER	???	Chimique → électrique
DISTRIBUER	???	Électrique transportée
CONVERTIR	???	Électrique → cinétique
TRANSMETTRE	???	Cinétique → déplacement

Activité 2 — Schéma bloc à compléter ⏰ 15 min

Complète le schéma bloc de la chaîne d’énergie du mBot2 en plaçant les bons mots dans les cases ???.

Chaîne d’énergie du mBot2 — schéma bloc

Alimenter

Batterie

Li-Ion 3,7V

→

Distribuer

CyberPi

+ câbles

→

Convertir

Moteurs DC

élec → cinét.

→

Transmettre

Roues

déplacement

Convertir

LEDs

élec → lum.

(branche secondaire)

✍ Place maintenant les formes d’énergie entre chaque étape :

Énergie chimique Énergie électrique Énergie cinétique Énergie lumineuse

Étape	Forme d’énergie en entrée	Forme d’énergie en sortie
Batterie (ALIMENTER)	???	???
Moteurs DC (CONVERTIR)	???	???

💡 Attention : la batterie ne crée pas d’énergie, elle la convertit d’une forme chimique en forme électrique. L’énergie est toujours conservée !

Activité 3 — Les formes d’énergie et leurs unités ⏰ 10 min

Le mBot2 utilise 4 formes d’énergie différentes au cours de son fonctionnement.

⚒ Énergie chimique Unité : Joule (J) Stockée dans la batterie Li-Ion (3,7 V). Libérée par réaction électrochimique interne. Quand la batterie est « vide », cette énergie est épuisée.	⚡ Énergie électrique Volt (V) · Ampère (A) Transportée par les câbles depuis la batterie vers la carte CyberPi puis vers les moteurs. Caractérisée par la tension (3,7 V sur le mBot2) et l’intensité.
⚙ Énergie cinétique Unité : Joule (J) Produite par les moteurs DC qui font tourner les roues. Dépend de la masse du robot et de sa vitesse. C’est cette énergie qui permet au mBot2 de se déplacer.	💡 Énergie lumineuse Unité : Joule (J) Produite par les LEDs RGB du mBot2. Conversion de l’énergie électrique en lumière. C’est une branche secondaire de la chaîne d’énergie.

❓ Vérifie ta compréhension — Quelle est la tension de la batterie du mBot2 ?

A6 V (4 piles AA × 1,5 V)

B3,7 V (batterie Li-Ion rechargeable)

C9 V (pile rectangulaire)

D220 V (secteur)

Activité 4 — Estimation de l’autonomie ⏰ 5 min

La batterie Li-Ion du mBot2 a une capacité de 2000 mAh sous 3,7 V.
En utilisation standard (déplacement + LEDs), le mBot2 consomme environ 800 mA.

Saisis tes valeurs pour estimer l’autonomie :

⏱ Durée d’utilisation observée minutes

🔋 Nombre de cycles effectués cycles

💡 L’objectif n’est pas d’être précis — c’est de comprendre qu’une énergie se dépense et qu’on peut l’estimer. Et si on voulait que le mBot2 dure 3h sans recharger, que faudrait-il changer ?

Ma trace écrite

Question 1

Décris en mots le schéma bloc de la chaîne d’énergie du mBot2 (4 fonctions dans l’ordre, avec les formes d’énergie).

Question 2

Quelle forme d’énergie sort des moteurs DC ? Quelle unité la caractérise ?

Question 3

Pourquoi dit-on que les moteurs « convertissent » l’énergie plutôt que de la « consommer » ?

✓ Sauvegardé !

Quiz bilan — Vérifie ce que tu as compris

4 questions sur la chaîne d’énergie du mBot2.

Question 1 / 4

Quelle est la source d’énergie du mBot2 ?

A4 piles AA de 1,5 V

BUne batterie Li-Ion rechargeable de 3,7 V

CLe secteur électrique 220 V

DUne pile bouton 3 V

Question 2 / 4

La fonction CONVERTIR dans la chaîne d’énergie correspond à quoi sur le mBot2 ?

ALes câbles qui transportent l’électricité

BLes moteurs DC qui transforment l’énergie électrique en énergie cinétique

CLa carte CyberPi qui gère le programme

DLa télécommande Bluetooth

Question 3 / 4

Quelle est l’unité de l’énergie ?

AVolt (V)

BAmpère (A)

CJoule (J)

DWatt (W)

Question 4 / 4

Que se passe-t-il si on supprime la fonction DISTRIBUER dans la chaîne d’énergie ?

ALe robot va plus vite

BLes moteurs ne reçoivent plus d’énergie — le robot ne fonctionne plus

CSeules les LEDs s’éteignent

DLa batterie se recharge automatiquement

J’ai réussi mon travail si…

✔ Je connais les 4 fonctions de la chaîne d’énergie : Alimenter, Distribuer, Convertir, Transmettre.

✔ Je sais que le mBot2 est alimenté par une batterie Li-Ion de 3,7 V.

✔ Je comprends la différence entre les formes d’énergie (chimique, électrique, cinétique, lumineuse).

✔ Je sais que les moteurs convertissent l’énergie électrique en énergie cinétique.

✔ J’ai complété et sauvegardé ma trace écrite.

Compétences travaillées — Programme officiel CSP 2025

Cette séance couvre les objectifs de la chaîne d’énergie du projet de programme de technologie cycle 4 (CSP, juin 2025).

⚡

Chaîne d’énergie d’un OST — Thème 2 (4e)

Identifier les constituants de la chaîne d’énergie (alimenter, distribuer, convertir, transmettre). Associer chaque constituant à un élément réel du mBot2. Tracer le schéma bloc complet.

⚙

Formes et conversions d’énergie — Thème 2 (4e)

Identifier les formes d’énergie (chimique, électrique, cinétique, lumineuse). Connaître les unités associées (Joule, Volt, Ampère). Comprendre la notion de conversion d’énergie.

💰

Choix d’une source d’énergie — Thème 2 (4e)

Caractériser une source d’énergie (tension, capacité, autonomie). Estimer la consommation énergétique d’un OST. Préparer l’argumentation pour le choix d’une source d’énergie (séance suivante).

✏

S’exprimer à l’écrit (AFF3)

Décrire et justifier à l’écrit la chaîne d’énergie d’un OST. Utiliser le vocabulaire disciplinaire : chaîne d’énergie, conversion, constituant, actionneur, accumulateur.

⚖

Faire preuve d’esprit critique (ECC3)

Remettre en question une représentation initiale (« la batterie consomme l’énergie ») à partir de l’analyse de la chaîne. Argumenter la différence entre consommer et convertir.

Bienvenue !!

D’où vient l’énergie du Mbot2 ?

D’où vient l’énergie du robot Mbot2 ?