Chap 11 : Puissance et énergie électrique.

Rappel : mesure de la tension du secteur

1) La puissance électrique

• L'inscription, en watt, portée sur un appareil électrique indique sa puissance électrique nominale (symbole : W). C'est la puissance consommée par l’appareil lorsque la tension entre ses bornes est égale à sa tension nominale.

Le kilowatt (kW) est un multiple du watt

1kW=10 3 W=1000W

.

Mesure de la puisance electrique • La puissance électrique renseigne sur le fonctionnement d'un appareil : de deux lampes de même nature, celle de puissance 100 W éclaire plus que celle de 60 W.

Pour un dipôle se comportant comme un dipôle ohmique (résistance , lampe...), la puissance électrique en courant alternatif se calcule par la relation :

P = U x I

I est l’intensité efficace du courant qui circule dans le dipôle et U la tension efficace aux bornes de ce dipôle. Cette relation est valable pour tous les dipôles en courant continu.

mesure de la puissance électrique.swf

Fusible et disjonteur

2) Les coupe-circuits

• L'intensité du courant électrique qui parcourt un fil conducteur ne doit pas dépasser une valeur déterminée par un critère de sécurité. Pour protéger les installations contre les surintensités, on utilise des fusibles ou des disjoncteurs.

Les disjoncteurs peuvent être réamorcés après avoir diminué le nombre d'appareils en fonctionnement.

Fusible : voyage en électricité Le disjonteur: voyage en électricité Comment tester un fusible

• L'intensité du courant qui traverse un appareil et les fils qui l'alimentent est donnée par la relation : Puissance électrique (flash) Pour plusieurs appareils ohmiques branchés en dérivation, l'intensité efficace dans la branche principale, protégée par le coupe-circuit, est la somme des intensités efficaces dans les branches dérivées.

S'il y a trop d'appareils, le coupe circuit protège l'installation. Le fusible

Jeu avec un fusible Monter les lampes en série et en dérivation , voir l’effet sur le fusible.

disjoncteurs

3) L’énergie électrique

Mesure de l’énergie electrique

• L'énergie électrique E consommée par un appareil est égale au produit de sa puissance P par la durée de fonctionnement t.

• L'énergie électrique s'exprime en joule (J) si la puissance est exprimée en watt (W) et la durée en seconde (s).

• Lorsque la durée est exprimée en heure (h) et la puissance en watt (W), l'énergie électrique s'exprime en watt-heure (Wh).

Compteur énergie électrique • 1 kilowatt-heure (kWh) = 1 000 Wh.

• Une facture d'électricité indique en kWh l'énergie électrique consommée et mesurée par le compteur électrique de l'habitation.

• La facture comporte, en outre, l'abonnement et diverses taxes.

Le compteur électrique

test Test : la puissance électrique

Exercice 1

Correction:

– Lampe : 40 W – Réfrigérateur : 135 W – Perceuse :2 000 W – Plaque de cuisson : 5 000 W.

Exercice 2

Correction:

1. Si on branche le radiateur de 4 kW, on aura une intensité de 4 000 / 230 = 17,4 A, donc supérieure à 16 A. 2. Le fusible coupera le courant. 3. Permuter le radiateur et le fer à repasser.

P I U 4000w 230 17,4 1200w 230 5,2 2300w 230 10 75w 230 0,3

Exercice 3

Correction:

L’élève doit distinguer la

puissance nominale de la lampe indiquée sur le culot de la lampe

( lue par Sylvain)

de la puissance réelle consommée par la lampe

et calculée par Audrey (1,48 A × 6 V = 8,88 W).

La bonne puissance est celle réellement consommée par la lampe (P= U I).

Audrey a raison.

Remarque :si on avait utilisé la lampe sous sa tension nominale 24V on aurait mesuré une intensité de 1,05 A.

Car dans les conditions normales d’utilisation de la lampe on aurait la relation P = U x I = 25 w valeur indiquée sur le culot de la lampe.