EELECTRICITÉLECTRICITÉ 77 - Gemini · La puissance reçue par une installation est égale à la somme des puissances consommées par les appareils qui fonction-nent simultanément

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EELECTRICITÉLECTRICITÉ 77

PPUISSANCEUISSANCE ETET ÉNERGIEÉNERGIE ÉLECTRIQUEÉLECTRIQUE

Date Pour le ...

EELECTRICITÉLECTRICITÉ 7: 7: PPUISSANCEUISSANCE ETET ÉNERGIEÉNERGIE ÉLECTRIQUEÉLECTRIQUE

II–– Puissance nominale d’un appareil électriquePuissance nominale d’un appareil électrique

IIII–– Puissance en courant continuPuissance en courant continu

Progression

IIIIII–– Energie électriqueEnergie électrique

Interrogation écrite 5Interrogation écrite 5

Exercice d’application 2: Exercice d’application 2: Calcul de la puissance d’une installationCalcul de la puissance d’une installation

Activité 1: Activité 1: Quel est le lien entre la puissance, la tension et l’intensi-Quel est le lien entre la puissance, la tension et l’intensi-

té ?té ?

Exercice d’application 1: Exercice d’application 1: Calculer l’intensité nominaleCalculer l’intensité nominale

Exercice d’application 3: Exercice d’application 3: Calculer l’énergie à partir de la puissanceCalculer l’énergie à partir de la puissance

1°) Expression de la puissance1°) Expression de la puissance

2°) Comment calcule2°) Comment calcule--tt--on la puissance électrique d’une installa-on la puissance électrique d’une installa-

tion?tion?



EELECTRICITÉLECTRICITÉ 7: 7: PPUISSANCEUISSANCE ETET ÉNERGIEÉNERGIE ÉLECTRIQUEÉLECTRIQUE

QQue sont puissance d’un appareil et énergie consommée?ue sont puissance d’un appareil et énergie consommée?

ObjectifsObjectifs ::

Comparer des puissances nominales

Connaître l’expression de la puissance électrique reçue par un appareil

Savoir calculer l’énergie électrique consommée par un appareil

Savoir lire une facture EDF

PlanPlan ::

III––– Puissance nominale d’un appareil électriquePuissance nominale d’un appareil électriquePuissance nominale d’un appareil électrique

IIIIII––– Puissance en courant continuPuissance en courant continuPuissance en courant continu

1°) Expression de la puissance

2°) Comment calcule-t-on la puissance électrique d’une installation?

IIIIIIIII––– Energie électriqueEnergie électriqueEnergie électrique

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II–– Puissance nominale d’un appareil électriquePuissance nominale d’un appareil électrique

ObservationsObservations ::

Sur les deux lampes d’un cyclomoteur, on a les indications suivantes: (6V; 15W) et lampe arrière (6V; 4W)

La première indication indique la tension nominale: 6V.

La seconde indique la puissance nominale 15W ou 4W.

InterprétationInterprétation ::

La lampe avant reçoit une puissance supérieure à la lampe arrière et éclairera donc plus fort.

ConclusionConclusion ::

La puissance nominale d’un appareil est la puissance électrique qu’il reçoit lorsqu’il est soumis à sa tension nominale

La puissance se note P et son unité est le watt. (W)

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IIII–– Puissance en courant continu.Puissance en courant continu.

1°) Expression de la puissance

InterprétationInterprétation ::

On remarque que pour chaque lampe le produit U I est égal à la puissance indiquée sur le culot.

Exercice d’application 1: Exercice d’application 1: Calculer l’intensité nominaleCalculer l’intensité nominale

Pour protéger une ligne électrique alimentant un four (230V; 3,5kW), peut on utiliser un fusible de 20A? Justifie ta réponse.


La puissance P reçue par un appareil fonctionnant en courant continu est égale au produit de la tension U entre ses

bornes par l’intensité I du courant qui la traverse:

P = U I

Avec: P, puissance en watt (W); U, tension en volt (V) et I, intensité en ampères (A)

Activité 1: Activité 1: Quel est le lien entre la puissance, la tension et l’intensitéQuel est le lien entre la puissance, la tension et l’intensité

Réalise le circuit ci-contre avec la lampe (12V,

21W) puis avec la lampe (12V, 5W) en utilisant un

générateur de tension continue 12V.

1°) Complète le tableau suivant.

2°) Quelle relation peux-tu écrire entre la puis-

sance, la tension et l’intensité.

Calcul de l’intensité efficace du courant sui traverse la résistance chauffante du four

I= P/U

Avec P = 3,5kW = 3500 W et U = 230V

I = 3500/230

I = 15,2 A

Or 15,2 < 20; on peut donc utiliser un fusible de calibre 20A

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2°) Comment calculer la puissance électrique d’une installation électrique?

Exercice d’application 2: Exercice d’application 2: Calculer la puissance d’une installationCalculer la puissance d’une installation

La maison d’Alice possède l’équipement électrique suivant:

Un abonnement de 6kW est-il suffisant?


La puissance reçue par une installation est égale à la somme des puissances consommées par les appareils qui fonction-

nent simultanément

Rem: EDF propose divers types d’abonnements selon la puissance souscrite. L’abonné ne doit pas dépasser cette puissan-

ce.

Calcul de la puissance totale de de l’installation

Ptot = 2000 + 2000 + 1200 + 100 + 400 + 100 + 100 + 40 = 5940 W soit 5,49kW

Un abonnement de 6kW est suffisant car tous ces appareils ne fonctionnent pas simultanément

Un lave-linge (2 kW)

Un réfrigérateur (100 W)

Un ordinateur (100W)

Un lave vaisselle (2 kW)

Un sèche-cheveux (400W)

Une lampe de 40W

Un fer à repasser (1200kW)

Un téléviseur (100W)

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IIIIII–– Energie électriqueEnergie électrique

Un appareil consomme une énergie facturée par EDF. Elle se mesure en kilowattheure (Symbole : kWh) Nous pouvons donc suppo-

ser que l’énergie dépend de la puissance et de la durée.

Depuis plusieurs années, il est conseillé d’économiser l’énergie, notamment en limitant la durée de fonctionnement.

Exercice d’application 3: Exercice d’application 3: Calculer l’énergie à partir de la puissanceCalculer l’énergie à partir de la puissance

Les lampes des phares d’un automobile ont une puissance de 45 W chacune.

Calcule l’énergie consommée par les deux lampes pendant une durée de fonctionnement de trois heures. Exprime ce résultat en kilo-

wattheures puis en joules.


L’énergie électrique E consommée par un appareil de puissance P pendant une durée t est donnée par la relation:

Rem: Pour convertir des Wattheures Wh en Joules J, il suffit de multiplier ou de diviser par 3600

Avec:

Si P est la puissance en watt (W), t le temps en heures (h), alors l’énergie E est en wattheures (Wh)

Si P est la puissance en watt (W), t le temps en secondes (s), alors l’énergie E est en Joules (J)

Calcul de l’énergie électrique en Wattheures consommée par les deux lampes

Il y a 2 lampes

E= 2 Pt

Avec P = 45W et t = 3 heures

E = 2 45 3

E = 270 Wh

Calcul de l’énergie électrique en Joules consommée par les deux lampes

E = 270 Wh 3600 = 972000 J

E = Pt



PPUISSANCEUISSANCE ETET ÉNERGIEÉNERGIE

Puissance

Watt

Energie

Wattheure

Joule

PPARAR LESLES MMOTSOTS

PPARAR LL ’I’IMAGEMAGE

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La puissance nominale est la puissance électrique que reçoit un appareil

électrique soumis à sa tension nominale. Elle se note P et son unité est le watt

(W).

La puissance électrique d’un appareil soumis une tension continue T et tra-

versé par un courant I vaut:

La puissance électrique d’une installation électrique est la somme de toutes

les puissances des appareils fonctionnant simultanément.

L’énergie d’un appareil de puissance P durant une durée t vaut:

PPARAR LELE TTEXTEEXTE

E = P t

J W s

P = U I

W V A

Wh W h

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EELECTRICITÉLECTRICITÉ 7: 7: PPUISSANCEUISSANCE ETET ÉNERGIEÉNERGIE

Quel est le lien entre la puis-Quel est le lien entre la puis-

sance, la tension et l’intensité?sance, la tension et l’intensité?

Réalise le circuit ci-contre avec la lampe (12V,

21W) puis avec la lampe (12V, 21W) en utilisant

un générateur de tension continue 6V.

1°) Complète le tableau suivant.

2°) Quelle relation peux-tu écrire entre la puis-

sance, la tension et l’intensité.

AA Calculer une intensité Calculer une intensité

nominalenominale


Pour protéger une ligne électrique alimentant un four (230V; 3,5kW), peut on utiliser un fusible de 20A? Justifie ta réponse.

BB Calculer la puissance élec-Calculer la puissance élec-

trique d’une installationtrique d’une installation


La maison d’Alice possède l’équipement électrique suivant:

Un abonnement de 6kW est-il suffisant?

Un lave-linge (2 kW)

Un réfrigérateur (100 W)

Un ordinateur (100W)

Un lave vaisselle (2 kW)

Un sèche-cheveux (400W)

Une lampe de 40W

Un fer à repasser (1200kW)

Un téléviseur (100W)

CC Calculer une énergie à par-Calculer une énergie à par-

tir de la puissancetir de la puissance


Les lampes des phares d’un automobile ont une puissance de 45 W chacune.

Calcule l’énergie consommée par les deux lampes pendant une durée de fonctionnement de trois heures. Exprime ce résultat en

kilowattheures puis en joules.


PPUISSANCEUISSANCE ETET EENERGIENERGIE

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IIII–– Puissance en courant continuPuissance en courant continu

Un chauffe-eau est branché sur le secteur 230V. Sa résistance chauffante est traversée par un

courant d’intensité efficace 8A.

Calcule la puissance électrique reçue par cet appareil

Dans une habitation, une ligne est protégée par un fusible de calibre 20A.

1°) Calcule la puissance totale maximale des appareils qui peuvent être branchés sur cette ligne.

2°) Peut-on brancher simultanément sur cette ligne un four électrique de 3kW,

un fer à repasser de 1200 W et une machine à laver de 2,1kW?

II–– Puissance nominale d’un appareilPuissance nominale d’un appareil CompléterCompléter

Sur un four électrique, on lit (230V; 1000W) et sur un autre, on lit (230V; 1500W)

1°) Lequel de ces fours reçoit la plus grande puissance électrique?

2°) Lequel chauffera le plus vite?

IIIIII–– Energie électriqueEnergie électrique Calcule l’énergie à partir de la puissanceCalcule l’énergie à partir de la puissance

Les lampes des phares d’une automobile ont une puissance de 50W chacune

Calcule l’énergie consommée par deux lampes pour une durée de fonctionnement de trois

heures. Exprime ce résultat en Joules puis en kilowattheures.

Utilisation

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