CME4 - Académie de Nancy-Metz
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CME4 – Comment chauffer ou se chauffer ? Chapitre 7 1BAC 2- Comment utiliser l’électricité pour chauffer ou se chauffer ? Maxime va partir 10 jours en vacances et 2 options s’offrent à lui pour son chauffe-eau électrique dont les caractéristiques se trouvent sur la plaque signalétique ci-dessous : Option 1 : Laisser le compteur électrique en fonctionnement pour maintenir l’eau à une température de 80°C. La résistance R du chauffe-eau est de 25Ω. Option 2 : Eteindre le compteur et le remettre en service le jour de son arrivée. La température sera donc de 20°C et il devra attendre qu’elle atteigne 80°C. Quelle option Maxime doit-il choisir pour faire une économie d’énergie ? Activité 1 – Quel effet ! … Compléter le tableau ci-dessous : Dispositif Nom du dispositif Sert à chauffer ou à se chauffer ? Répondre aux questions suivantes : 1. Avec quelle énergie fonctionnent ces dispositifs ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 2. Quelle énergie redonnent-ils ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 3. Quel est leur rôle? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 4. Quel est l’élément responsable de ce mode de transfert d’énergie ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… A RETENIR… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… Activité 2 – Quelle est la puissance dissipée par un conducteur ohmique ? Réaliser un montage permettant de déterminer la puissance dissipée par un conducteur ohmique : Une résistance de fer à repasser modélisée par une résistance RA de 20Ω. Une résistance de chauffe-eau électrique modélisée par une résistance RB de 25Ω. Un joulemètre en mode wattmètre mesure la puissance. Il comporte 4 bornes : Symbole du wattmètre 2 bornes pour mesurer l’intensité électrique qui se branchent dans le circuit comme un ampèremètre. 2 bornes pour mesurer la tension électrique qui se branchent dans le circuit comme un voltmètre. Mesurer, à l’aide de l’ohmmètre, la valeur des résistances RA et RB : Conducteur ohmique Résistance R (en Ω) RA RB Sur la paillasse, vous disposez de : = Schéma Matériels Descriptif du protocole ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. ……………………………………………………….. 1. Ecrire la loi d’ohm et exprimer l’intensité I en fonction de la tension U et de la résistance R : ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 2. Ecrire la relation qui lie la puissance P à la tension U et à l’intensité I : ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 3. Compléter le tableau de mesures suivant : Conducteur ohmique Résistance R (en Ω) Puissance P (en W) Tension U (en V) RA RB 4. Quelle relation lie la puissance P au rapport ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 5. Aurait-on pu prévoir cette relation à l’aide des questions 1 et 2 ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… A RETENIR… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… Activité 3 – Quelle est l’énergie consommée par un conducteur ohmique ? Réaliser un montage permettant de déterminer l’énergie consommée par un conducteur ohmique en utilisant les mêmes dispositifs chauffants que précédemment : 1. Quelle relation lie l’énergie E à la puissance P et au temps d’utilisation t ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 2. Utiliser l’appareil en mode Joulemètre 3. Compléter le tableau de mesures suivant : Résistance R (en Ω) Tension U (en V) Temps t (en s) 4. Quelle relation lie l’énergie E au rapport Energie E (en J) ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 5. Aurait-on pu prévoir cette relation à l’aide des questions précédentes ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… A RETENIR… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… Quelle option Maxime doit-il choisir pour faire une économie d’énergie ? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………
