PUISSANCE ET ENERGIE ELECTRIQUE

CME 2
2 BAC PROFESSIONNELLE
DISTINGUER PUISSANCE ET ENERGIE?
AMPOULES BASSE CONSOMMATION ET AMPOULES CLASSIQUES
• Les ampoules classiques à incandescence, économiques à l’achat, produisent beaucoup plus de chaleur que de
lumière. Les lampes basse consommation (LBC) consomment 5 fois moins d'électricité et durent
10 fois plus longtemps.
• Par exemple, si vous changez 4 ampoules classiques de puissance P = 75 W par 4 LBC de puissance 15 W, vous
faites une économie d’énergie annuelle de 196 kWh.
Correspondance des puissances
en watt pour un éclairage équivalent
Ampoule classique
LBC
25 W
5W
75 W
15 W
100 W
20 W
Quelle est l’unité employée pour mesurer la puissance P des lampes?
Quel est le symbole de cette unité?
Quel est le symbole de l’unité d’énergie utilisée dans le document ?
Écrivez en toutes lettres la signification de ce symbole :
Le nom de l’unité d’énergie est composé à partir des unités de deux autres grandeurs.
Quelles sont ces unités?
Quelles sont les grandeurs correspondant à ces unités?
ÉVITER LES GASPILLAGES D’ÉNERGIE
La consommation en énergie électrique d’un appareil en veille n’est pas nulle. Si on n’y prend pas garde, le poste de
télévision, le magnétoscope, le lecteur de DVD, la chaîne haute fidélité, le décodeur TV, l’amplificateur d’antenne…
finissent par consommer davantage en veille qu’allumés.
Les valeurs indiquées dans le tableau ci-dessous représentent des valeurs moyennes sur 24 h.
Quel appareil consomme davantage en veille qu’en fonctionnement?
Quelle est l’énergie totale consommée en 24 h?
Quelle est, en pourcentage, l’énergie consommée par les appareils en veille?
Si 1 kWh est facturé 0,1085 €, quelle sera la dépense due aux appareils en veille sur une année (365 jours) ?
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Dans un circuit électrique, les générateurs produisent de l'énergie, les récepteurs consomment l'énergie qu'ils
reçoivent. Ces récepteurs produisent alors :

de la chaleur: Les conducteurs ohmiques

un travail mécanique: Les moteurs

de l'énergie lumineuse: Les lampes, les leds.
I DEFINITION ET MESURE DE LA PUISSANCE
1° Mesure
On mesure une puissance à l'aide d'un ........................
Puissance écrit
Sur la lampe
Tension lue : U
Intensité lue : I
12 W
24 W
6W
6V
12 V
12 V
2A
2A
0,5 A
UI
2° Définition
La puissance P consommée par un récepteur est égale au produit de la tension U à ses bornes par
l’intensité I qui circule dans celui-ci.
Relation
Symbole
P
U
I
Grandeur
Unité
II DEFINITION DE L'ENERGIE ELECTRIQUE
On mesure une énergie à l'aide d'un ........................
1° Définition
L’énergie électrique W consommée par un récepteur est égale au produit de
sa puissance P par le temps de fonctionnement t .
Relation
Symbole
P
W
t
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Unité
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2° Compteur d’énergie
Déterminer l’énergie consommée par les 3 lampes de 40 W en 10 minutes sachant que le disque a fait 10 tours.
La constante du compteur électrique est l’énergie consommée par tour . C = 2 Wh / tr
En déduire la puissance consommée par les lampes.
Comparer ce résultat à la somme des puissances nominales des lampes.
Quelle est l'intensité qui passe dans chaque lampe.
III EFFET JOULE
1° Les récepteurs thermiques
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2° Puissance consommée sous forme calorifique dans un conducteur ohmique
Les conducteurs ohmiques traversés par un courant d'intensité I vérifient la loi d'ohm :
la puissance électrique qu'ils reçoivent est donc :
U = ...............
2° Energie calorifique ( LOI DE JOULE )
L’énergie dégagée par une résistance R où passe un courant d’intensité I pendant un temps t est vérifiée par la
relation :
V EXERCICES
Exercice 1 : Un chariot électrique est entraîné par un moteur portant sur sa plaque les indications 45V-16,7 A;
la batterie d'accumulateurs alimentant le circuit possède une autonomie de 40 minutes
a) Quelle est la puissance électrique du moteur ?
b) Quelle énergie électrique consomme t il pendant la durée d'autonomie de la batterie ?
Exercice 2 : Durant le cycle de lavage d'un lave-linge, résistance chauffante de puissance électrique 3 kW a
fonctionné pendant 12 minutes ; le moteur d'entraînement du tambour, les circuits auxiliaires (pompe, circuits de
commande), de puissance totale 440 W, ont fonctionné pendant 45 minutes.
a) Calculer l'énergie électrique totale consommée lors d'un cycle de lavage.
b) Quel est le coût électrique d'un cycle de lavage sachant que le kilowattheure est facturé par EDF
environ 0,10 € ?
Exercice 3 : Un circuit électrique de secours, alimenté par un générateur de courant continu, sous la tension
de 150 V a fonctionné sans interruption pendant 2 h 30 min ; le compteur d'énergie a enregistré une consommation
de 4,3 kWh.
a) Quelle est la puissance électrique de l'installation ?
b) Quelle est l'intensité du courant traversant le circuit en fonctionnement ?
Exercice 4 : La plaque signalétique d'un chauffe-biberon fonctionnant sur la prise « allume-cigare » d'une automobile
indique 12 V-100 W.
a) Quelle est l'intensité du courant traversant la résistance chauffante R en fonctionnement ?
b) En déduire la valeur de la résistance R.
Exercice 5 : Une résistance est marquée 22 -10 W maxi.
a) Quelle est la valeur maximale de l'intensité du courant qui peut la traverser sans échauffement excessif ?
b) Peut-on, sans risque, l'alimenter sous 12 V ? Justifier la réponse donnée.
Exercice 6 : Sur la plaque signalétique d’un lave-vaisselle,
on peut lire les indications suivantes :
N° 1356955 Type : G 510
1. Donner la puissance de raccordement en kW.
Intensité du courant : ………
2. Calculer l’énergie consommée par cet appareil quand il
Fréquence : 50 Hz
fonctionne pendant 2 heures. Donner le résultat en kWh puis en joules.
Tension : 230 V ~
Puissance de raccordement : 3 500 W
3. L’installation comporte :
Fusible : 16 A
- le lave-vaisselle précédent ;
- un lave-linge de puissance 2,3 kW ;
- des appareils électroménagers d’une puissance totale de 2 kW.
a) Quelle est la puissance totale de cette installation ?
b) Dans le cas où tous les appareils fonctionnent en même temps, la proposition d’un abonnement de 6 kW est-elle
correcte ? Justifier la réponse.
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