Bilan
40 A 10 A 16 A
3 000 W
10 A
230 V
1 053 kWh
O1
2
3
O1
2
3
Compteur
t1 = 0 h
1 056 kWh
Compteur
t2 = 2 h
P = 1,5 kW P = 1,5 kW
Énergie
électrique
« utile »
20 J
Énergie
lumineuse
100 J =Énergie
thermique
« inutile »
80 J
378 Partie C • L’énergie et ses conversions
1
La puissance électrique reçue par un appareil s’ex-
prime en watt (W) et se calcule en utilisant la relation:
P = U × I
1 L a puissance nominale est la puissance reçue dans
des conditions normales d’utilisation.
1 D e s gestes à risque tels que brancher sur une prise
des appareils de puissance trop élevée, déformer ou
écraser les fils électriques peuvent conduire à des
surintensités. C’est pour cela qu’une installation
électrique est protégée par des disjoncteurs.
1 L ’ énergie électrique utilisée par un appareil de puis-
sance P fonctionnant pendant la durée t de fonction-
nement est donnée par la relation:
E = P × t
1
Utiliser des appareils moins puissants, diminuer leur
durée de fonctionnement et éviter de les laisser en
veille réduit la consommation d’énergie électrique.
Remarque Le joule est une unité très petite, on utilise
couramment le kilowattheure (kWh).
1 kWh = 1 kW × 1 h = 1000 W × 3600s = 3,6 × 106J
1
Lorsque l’énergie est convertie par un dispositif, elle se
conserve tout en changeant de forme. Le bilan s’écrit :
Ereçue = Eobtenue(s)
1
O n d é f i n i t u n rendement pour chaque convertisseur; il
correspond au pourcentage d’énergie «utile» obtenue.
1
L ’ é n e r g i e p e u t ê t r e transférée, sans changer de forme.
Un transfert d’énergie peut s’effectuer par conduction,
par convection ou par rayonnement.
1
2
3
La puissance électrique Voir activités 1 et 3
L’énergie électrique Voir activités 2 et 4
Énergie, bilan et transferts Voir activités 5 et 6
Si l’on branche sur la prise un appareil de
puissance nominale 2500W, l’intensité sera:
I = P
U = 2 500
230 ~
– 11 A
Calcul de l’énergie électrique utilisée.
E = E2 − E1 = 1056 − 1053 = 3 kWh
P × t = 1,5 × 2 = 3 kWh
Représentation du bilan énergétique d'une cellule
photovoltaïque.
Elumineuse = Eélectrique + Ethermique
Le rendement d’une cellule photovoltaïque est
égal à 20
100 soit 20%.
en W
en J
ou en kWh
en A
en s
ou en h
en V
en W
ou en kW
Cela déclenche le
disjoncteur de 10A.
L’e s s e n t i e l
379
Chapitre 28 • Puissance et énergie
a La puissance indiquée par le fabricant est sa puissance
nominale. Exercices 4 et 6
a La puissance P (en W) reçue est liée à la tension U (en V) et
à l’intensité I (en A) par la relation P = U × I.
Exercices 5 et 21
a L’énergie E (en J) est liée à la puissance P (en W) et à la
durée t (en s) de fonctionnement par la relation E = P × t.
L’énergie s’exprime en joule (J) dans le système international,
mais aussi en kilowattheure (kWh). Exercices 9 et 10
a Un bilan énergétique traduit la conservation de l’énergie.
Le rendement d’un convertisseur correspond au pourcentage
d’énergie «utile» obtenue. Exercice 14
a Un transfert d’énergie peut s’effectuer par conduction, par
convection ou par rayonnement. Exercices 15 et 16
Je dois savoir Je dois savoir faire
Établir et exploiter la relation
P = U × I et la relier aux règles
de sécurité électrique.
Exercices 7 et 20
Vérifier la relation E = P × t et
l’utiliser.
Exercices 12, 13 et 22
Calculer un rendement
énergétique.
Exercices 19 et 26
Identifier des modes
de transfert de l’énergie.
Exercices 17, 18 et 25
en texteen texteen texte
À imprimer
Mon tableau de suivi
hatier-clic.fr/pcc024
Imax
230 V
PUISSANCE
ET ÉNERGIE
BILAN ET TRANSFERTS
D’ÉNERGIE
en W
P = U × I
en A
Bilan énergétique
de la plaque chauffante :
Transferts par :
1conduction
en V
en J
ou en kWh
E = P × t
en s
ou en h
en W
ou en kW
Eélectrique = Ethermique + Elumineuse
–+
2convection
3rayonnement
1
3
2
en imageen imageen image
1
/
2
100%
