مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
الطاقة الشمسية — مصدر الطاقة المتجددة — العلوم الفيزيائية — السنة الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري
في هذا الدرس نتعرف على الطاقة الشمسية كمصدر متجدد للطاقة وكيفية تحويلها إلى كهرباء وحرارة.
المحتوى العلمي للدرس
1. مفهوم أساسي
الطاقة الشمسية: الإشعاع المنبعث من الشمس والذي يصل إلى الأرض. تشمل: (1) الطاقة الضوئية (المرئية). (2) الأشعة تحت الحمراء (حرارية). (3) الأشعة فوق البنفسجية. الطاقة الشمسية هي مصدر كل مصادر الطاقة تقريباً على الأرض (عدا النووية والمد والجزر).
2. شرح مفصل
تحويل الطاقة الشمسية: (1) الألواح الكهروضوئية: تحول الضوء مباشرة إلى كهرباء باستخدام خلايا السيليكون. (2) المجمعات الحرارية: تحول الإشعاع الشمسي إلى حرارة (تسخين الماء). (3) محطات الطاقة الشمسية المركزة: تستخدم مرايا لتركيز الإشعاع وتوليد بخار لتشغيل توربينات. مزاياها: متجددة، نظيفة، متوفرة. عيوبها: تكلفة أولية عالية، تعتمد على الطقس.
3. تطبيقات وتمارين
تطبيقات الطاقة الشمسية: تسخين الماء (سخانات شمسية)، توليد الكهرباء (محطات شمسية)، إنارة الشوارع بمصابيح شمسية، شواحن الهواتف الشمسية، المضخات الشمسية للري، الأقمار الصناعية.
أمثلة توضيحية
المثال الأول: لوح شمسي مساحته 1 m² يستقبل 1000 W من الطاقة الشمسية. كفاءته 18%. ما الطاقة الكهربائية المنتجة؟ الحل: 1000 x 0.18 = 180 W.
المثال الثاني: كم ساعة تحتاج لمبة 10 W لتعمل بطاقة من لوح شمسي ينتج 50 Wh يومياً؟ الحل: 50/10 = 5 ساعات.
تمارين تطبيقية
- لوح شمسي كفاءته 15% يستقبل 800 W/m² ومساحته 2 m². كم ينتج من كهرباء؟
- ما الفرق بين الألواح الكهروضوئية والمجمعات الحرارية الشمسية؟
- اذكر ثلاث مزايا وثلاثة تحديات لاستخدام الطاقة الشمسية في الجزائر.
خلاصة: تعرفنا على الطاقة الشمسية. الجزائر تملك أكبر إمكانيات شمسية في العالم ويجب استثمارها.
دروس مشابهة
- الكيمياء — تفاعلات الأكسدة والاختزال — المعايرة والتطبيقات — السنة الثالثة ثانوي
- الضوء وانتشاره (مصادر الضوء وانتشاره في خطوط مستقيمة) — العلوم الفيزيائية — السن
- العلوم الفيزيائية — البصريات الهندسية (تطبيقات) — السنة الثالثة متوسط