La puissance et l'énergie électrique - Physique Chimie - 3ème

La puissance et l'énergie électrique - Physique Chimie - 3ème

Découvrez ce cours de Physique Chimie de niveau 3ème sur la puissance et l'énergie électrique.

Dans ce cours de physique, vous trouverez d'abord les objectifs que cette fiche vous aidera à atteindre. Puis, vous commencerez la leçon avec une partie sur la puissance nominale. Ensuite, vous trouverez une partie sur la puissance, la tension et l'intensité. Vous poursuiverez avec le coupe-circuit et terminerez avec l'énergie électrique.

Téléchargez ci-dessous cette fiche de cours de physique sur la puissance et l'énergie électrique pour le Brevet des Collèges.

La puissance et l'énergie électrique - Physique Chimie - 3ème

Le contenu du document


 

Présentation

Prérequis : définition de l’intensité et de la tension ainsi que leurs unités.

Cette fiche permet de comprendre les caractéristiques nominales des appareils électriques de notre quotidien et de comprendre l’utilité d’un coupe-circuit. Il faudra connaître la relation entre la puissance électrique, l’intensité du courant électrique et la tension électrique. Connaître également la relation entre l’énergie électrique, la puissance électrique et la durée pour pouvoir l’utiliser.

Applications possibles au brevet : utilisation de la formule de la puissance pour interpréter les indications sur les appareils électriques et utilisation de la formule de l’énergie électrique.

 

Objectifs 

 

  • Savoir définir et exprimer la puissance nominale d’un appareil
  • Savoir la relation P = U x I
  • Connaître les différentes unités associées à la puissance, l’intensité et la tension.

 

 

Qu’est-ce que la puissance nominale ?

Définition puissance nominale

Sur chaque appareil électrique figure la tension U en volt (V) sous laquelle l’appareil doit être branché, c’est ce que l’on nomme tension nominale. Figure aussi sur l’appareil la puissance nominale P qui s’exprime en watt (W) et qui représente la puissance P que l’appareil reçoit lorsqu’il est soumis à cette tension nominale. Lorsque l’appareil est soumis à  la tension nominale et la puissance nominale, il fonctionne normalement.

Le watt (W) est une unité de puissance du système international : S.I.

 

Puissance, tension et intensité

Pour un appareil électrique la puissance P se calcule grâce à l’expression suivante :

formule puissance

Avec P la puissance en watt (W), U la tension entre les bornes de l'appareil en volt (V), et I l'intensité du courant qui traverse l'appareil en ampère (A).

Application Numérique :

U = tension entre les bornes de l'appareil = 6 V

I = intensité du courant qui traverse l'appareil = 0,3 A

Donc :

application numérique puissance

Pour calculer une intensité I à partir de la puissance P et de la tension U, on utilise la relation suivante :

formule intensité

Et pour calculer une tension U à partir de la puissance P et de l’intensité I, on utilise la relation suivante : 

formule tension

 

Qu’est-ce qu’un coupe-circuit ?

Le coupe-circuit permet de protéger l’installation électrique. En effet les multiprises et les câbles électriques sont fait de manières à supporter une intensité de courant électrique déterminée et maximale que l’on nomme « intensité maximale admise ». Dans un circuit électrique, si l’intensité du courant électrique dépasse cette valeur, il y a une surintensité et le fusible fond ou le disjoncteur s’arme. Les fusibles et les disjoncteurs sont des coupe-circuits. Ces coupe-circuits protègent donc les installations et les appareils électriques contre les surintensités. 

 

Qu’est-ce que l’énergie électrique ?

Un récepteur de puissance nominale P qui fonctionne pendant une durée t va consommer une énergie électrique E telle que : 

formule énergie

Avec P la puissance en watt (W), t la durée en seconde (s) et E l'énergie électrique en joule (J).

Cette énergie électrique E est l’énergie consommée par un appareil de puissance P pendant une durée t.

L’unité du joule (J) étant très petite, nous utilisons plus communément le wattheure (Wh) et le kilowattheure (kWh).

Voici les unités correspondantes :

unités

On notera donc :

1J = 1W x 1s

1Wh = 1W x 3600s

1kWh = 10^3Wh = 3,6 x 10^6 J

Application Numérique :

On considère un fer à repasser de puissance P = 2000 w = 2kW en fonctionnement pendant t = 2h. Ce fer à repasser transforme l’énergie électrique en énergie thermique.

Le compteur EDF va comptabiliser l’énergie électrique E qu’il consomme.

E = E2 - E1

Avec :

E2 = énergie électrique consommée en 2 heures

E1 = énergie électrique de départ

Donc :

calcul E1

Et :

calcul E2

Donc :

calcul E

Pour calculer une puissance P à partir de l’énergie électrique E et de la durée t, on utilise la relation suivante :

formule puissance énergie

Et pour calculer une durée t à partir de l’énergie électrique E et la puissance P, on utilise la relation suivante : 

formule durée

Fin de l'extrait

Vous devez être connecté pour pouvoir lire la suite

Télécharger ce document gratuitement

Donne ton avis !

Rédige ton avis

Votre commentaire est en attente de validation. Il s'affichera dès qu'un membre de Brevet le validera.
Attention, les commentaires doivent avoir un minimum de 50 caractères !
Vous devez donner une note pour valider votre avis.

Vous devez être membre de digiSchool Brevet

Pas encore inscrit ?

Ou identifiez-vous :

Mot de passe oublié ?