DS puissance énergie niveau B

Nom :……………..
Classe :…..
Devoir de Physique Chimie
Puissance et Energie
Classe de 3ème (niveau B)
Justifiez vos réponses.
Bilan :
Evaluation des compétences :
- C3 Calculer
- C3 Utiliser une formule
- C7 Identifier un problème et mettre au point une méthode de résolution.
(Dans l’évaluation : -1 compétence non acquise ; 0 en cours d’acquisition ; 1 acquise)
I. Cours : (3 points)
1°) Qu’est ce que la puissance nominale ?
2°) Comment s’exprime l’énergie en fonction de la puissance et du temps ?
3°) Dessiner l’allure d’une courbe d’une tension sinusoïdale.
/1
/1
/1
II. Lecture de caractéristiques : (3 points)
L’appareil étudié est un aspirateur. En vous aidant de la fiche signalétique cicontre, répondez aux questions suivantes :
1°) Quelle est la tension nominale de cet appareil ?
/1
2°) Voici les calibres de fusible existant 10A ; 16A ; 20A ; 25A et 32A. Quel
calibre choisiriez-vous pour protéger cette ligne ?
/2
C3 Utiliser
une formule
III. Le radiateur : (9 points)
(Les parties A et B sont indépendantes).
On utilise un radiateur de puissance électrique 3000W. D’un point de vue électrique, on peut
considérer le radiateur comme une résistance électrique de valeur R.
Partie A :
1°) On désire savoir quelle énergie a été consommée par le radiateur si il
fonctionne pendant 1h30min.
a) Convertir 1h30min en heure.
/0.5
b) Calculer l’énergie consommée en Wh.
/1
c) Convertir ce résultat en Joule.
/1
2°) On chauffe une pièce avec 2 de ces radiateurs. La consommation totale est
alors de : 1kWh.
a) Quelle est la puissance globale utilisée par les 2 radiateurs ? /0.5
b) Pendant combien de temps ont-ils fonctionné ?
/1
3°) Sachant que 1kWh = 0,13euros, que devra payer un usager qui utilise deux de ces
radiateurs durant une journée entière ?
/1
C3 Calculer
Nom :……………..
Classe :…..
Partie B : (basée sur la loi d’ohm)
1°) En vous aidant de la loi d’Ohm, exprimez l’intensité en fonction de U et de R.
/0.5
2°) Exprimez la puissance en fonction de la tension et de l’intensité.
/0.5
3°) En vous aidant des questions 1°) et 2°), exprimez la puissance en fonction de la tension et
de la résistance.
/0.5
4°)
a) Quelle est la tension nominale de cet appareil ?
/0.5
b) Calculez la valeur de R. (on utilisera la formule : R = U2/P).
/0.5
c) En utilisant la loi d’ohm, déterminer l’intensité circulant dans ce radiateur. /0.5
5°) On branche deux radiateurs de ce type à une ligne protégée par un disjoncteur de 20A.
Que se passe-t-il ?
/1
Rappel :
Loi d’ohm : U = R x I
IV. Puissance d’une installation électrique : (3 points)
Une maison est protégée par un disjoncteur général de 45 A.
Dans cette maison, fonctionnent un chauffeau de 2kW, un lave-vaisselle de 2,5kW, des
lampes (total 635 W) et divers appareils électriques (total 1985 W) et une plaque de cuisson
de 3,5kW.
Tous les appareils électriques peuvent-ils fonctionner en même temps ?
C7 Identifier un problème et mettre
au point une démarche de résolution
Nom :………………
Classe :…..
Partie B : (basée sur la loi d’ohm)
1°) En vous aidant de la loi d’Ohm, exprimez l’intensité en fonction de U et de R.
/0.5
2°) Exprimez la puissance en fonction de la tension et de l’intensité.
/0.5
3°) En vous aidant des questions 1°) et 2°), exprimez la puissance en fonction de la tension et
de la résistance.
/0.5
4°)
a) Quelle est la tension nominale de cet appareil ?
/0.5
b) Calculez la valeur de R. (on utilisera la formule : R = U2/P).
/0.5
c) En utilisant la loi d’ohm, déterminer l’intensité circulant dans ce radiateur. /0.5
5°) On branche deux radiateurs de ce type à une ligne protégée par un disjoncteur de 20A.
Que se passe-t-il ?
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Rappel :
Loi d’ohm : U = R x I
IV. Puissance d’une installation électrique : (3 points)
Une maison est protégée par un disjoncteur général de 45 A.
Dans cette maison, fonctionnent un chauffeau de 2kW, un lave-vaisselle de 2,5kW, des
lampes (total 635 W) et divers appareils électriques (total 1985 W) et une plaque de cuisson
de 3,5kW.
Tous les appareils électriques peuvent-ils fonctionner en même temps ?
C7 Identifier un problème et mettre
au point une démarche de résolution