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 ? /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