PUISSANCE , ENERGIE ELECTRIQUE

 

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1.CARACTERISTIQUES NOMINALES.

 

¨       Sur une ampoule, on lit : 6V ;2,4 W

·      6V est la tension nominale de la lampe: c’est en fait  la tension normale d’utilisation .

·      2,4 W est la puissance nominale de la lampe. C’est la puissance consommée par la lampe quand elle est alimentée sous la tension nominale.

Les puissances nominales des ampoules utilisées habituellement sont 60 W; 75 W; 100 W . Plus la puissance nominale d’une lampe est importante et plus elle  dégage de chaleur et de lumière.

 

·      L’unité légale de puissance est le watt (W).

On utilise aussi des multiples et des sous-multiples.

                        * le milliwatt : 1 mW =........... W

                        * le kilowatt  : 1 kW   =  ............  W

                        * le mégawatt : 1 MW =....................... W

 

2. PUISSANCE EN COURANT CONTINU.

 

¨       Nous allons essayer de  trouver la relation existant entre la puissance consommée par un appareil, la tension entre ses bornes et l’intensité qui le traverse.

·      Pour cela nous allons mesurer la tension entre les bornes de différentes ampoules , mesurer l'intensité  et comparer ces nombres à la puissance nominale indiquée par le constructeur .

 

indication	indication	mesure	mesure
U(V)	P(W)	U(V)	I(A)

 

¨       CONCLUSIONS:

 

 

 

 

¨       REMARQUE:

 En courant alternatif, la puissance P reçue par un appareil de chauffage ou une lampe est  :
            P =

 

¨       APPLICATIONS :

·      Calculer l’intensité qui traverse une radiateur électrique de puissance 2000 W, alimenté par le secteur EDF.

 

 

 

 

·      Une ampoule de 2,4W  est traversée par un courant d’intensité 0,4 A. Calculer la tension d’alimentation.

 

 

 

 

3. PUISSANCE CONSOMMÉE PAR UN CONDUCTEUR OHMIQUE.

 

¨       Calculons la puissance consommée par une résistance R alimentée par un générateur délivrant une tension U et traversée par un courant I.

 

·      Nous avons donc :   U  =  R  x  I    donc   I = U /  R

                                                       P  =  U  x  I

 

                        donc  , nous pouvons écrire :

                                                 P =   (R  x I )  x  I =

                        et   également   :                                                     

                                                 P =  U x ( U / R)  =    ---------

                                

                                                 

¨        APPLICATIONS :

Calculer  la résistance d’un radiateur électrique de puissance  2000 W alimenté par le secteur  E.D.F.

 

 

 

 

Puissance maximale admise :

Une résistance ne doit pas dégager une puissance supérieure à la puissance maximale ( P max  ) indiquée par le constructeur.  ( si la puissance dégagée est supérieure, le composant  dégage trop de chaleur et il peut  être détruit

 

·      ex: calculer la tension maximale d’utilisation d’une résistance de 220 ? qui ne doit pas dégager plus de  1/2 W .

 

 

 

 

 

·      Quelle est l’intensité maximale admise dans le composant  ?

 

 

4. ÉNERGIE  ÉLECTRIQUE.

 

L’énergie électrique consommée par un appareil  dépend du ................. d’utilisation de cet appareil : ainsi la lampe de votre bureau , fonctionnant pendant 2 heures consomme 2 fois plus d’énergie qu’en 1 heure.

 

L’énergie consommée dépend également de la ..............de l’appareil. Ainsi un radiateur de 2000 W consommera deux fois plus d’énergie qu’un autre radiateur de puissance 1000 W  fonctionnant  pendant la MEME DUREE .

 

·      L’énergie consommée E par un appareil de puissance P pendant la durée  t est  égale au produit

                                   E =

 

·      Unités: l’unité légale d’énergie est le joule ( J).

                        - le temps est exprimé en seconde (s)

                        - la puissance est exprimée en watt (W).

 

Le joule est l’énergie consommée par un appareil de puissance 1 W qui fonctionne pendant 1 seconde.

·      ex: une ampoule de puissance 100 W qui  brille pendant 1 minute consomme une énergie  E  =

 

 

 

Le joule étant donc une petite  quantité d’énergie,  l’énergie électrique facturée par E.D.F se mesure en kilowatt-heure ( kWh ) qui est un multiple  du joule.

1 kWh = 1kW x 1 h =

 

·      ex= calculer l’énergie consommée par un four de puissance 1500 W qui chauffe pendant  1heure 12 minutes.

                        Exprimer l’énergie consommée  en J puis en kWh

 

 

 

5. LA FACTURE D’ELECTRICITE.

 

L’énergie consommée est enregistrée par le compteur électrique( en kWh ).E.D.F. envoie régulièrement une facture détaillée . (tous les deux mois )

 

·      Le montant de la facture dépend de trois éléments :

                        - l’abonnement souscrit:

(3kW ; 6kW ; 9kW .....  ;  options :  tarif avec heures creuses, E.J.P  ..... )

                        -  la consommation d’énergie (en  kWh )

                                   1 kWH coûte                            hors taxes (en heures pleines )

                        1 kWh  coûte                            hors taxes ( en heures creuses)

                        -  les taxes  ( TVA ...... )