On appelle heure décimale, un temps exprimé sous la forme a h, où a est un nombre décimal.

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Coralie Pageau
il y a 7 ans
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1 -1- PHYSIQUE-4- Eectricité II : Puissance et énergie éectrique PLANCHE-PHYSIQUE PHYSIQUE I. Préiminaires : Conversion d un temps en heure décimae 1. On appee heure décimae, un temps exprimé sous a forme a h, où a est un nombre décima. Par exempe 1 h24 min = 1, 4 h Heure décimae 2. UTILISATION : Les heures décimaes servent à cacuer es saaires et es coûts éectriques en physique par exempe. La rège qui suit permet a conversion en heure décimae. REGLE : Pour convertir un temps en heure décimae, i faut Pour convertir un temps en heure décimae, i faut : 1 Le convertir en minutes puis diviser e résutat par. 2 OU bien, e convertir en seconde puis diviser e résutat par 30. APPLICATION ET EXECUTION DES TÂCHES N 1 : 1 Convertir 1h24min en heure décimae. 2 Convertir 3h48 48min54s en secondes. 1 On passe vite en minutes : 1h24min = = 84 min. On a aors : 84 1h 24min = = 1,4 h. 2 On passe faciement en secondes : 3h48min54s = = s. On en déduit ensuite que 3 h48min 54s = = 3, 815 h. II. Puissance éectrique Supposons qu une une instaation éectrique soit aimentée sous une tension éectrique U (en Vot) et par un courant d intensité d I (en Ampère). Par définition, a puissance éectrique P, est donnée par a formue : a puissance éectrique P, exprimée en Watt,, de instaation P = U I

2 -2- APPLICATION ET EXECUTION DES TÂCHES N 2 : Une instaation éectrique est aimentée sous une tension de 230 V. Le disjoncteur est régé à 30A. Que est a puissance de cette instaation? I s agit s d un d cacu direct. On appique a formue : P = U I I = = 6900 W. APPLICATION ET EXECUTION DES TÂCHES N 3 : Sur un fer à repasser on it es indications : 230 V ; 400W 1 Donnez a signification précise de chacune de ces indications. 2 Cacuez intensité du courant qui aimente ce fer à repasser en fonctionnement norma. NOTE : On arrondira e résutat au centième V est a tension éectrique é en Vot ; 400W est a puissance éectrique en Watt La formue P = U I donne I = = = 1,74A. P U III. Energie éectrique 1. Unités d énergie : L unité d énergie d est e Joue dont e symboe est J. On utiise égaement e Wattheure comme unité et dont e symboe est Wh. On utiise égaement On retiendra a correspondance : 1Wh=30J 2. Formue de cacu : L énergie éectriqu énergie éectrique e consommée par un apparei de puissance P (en Watt) pendant une durée t, se cacue seon a formue : E = P t Si e temps t est en secondes (s), énergie s exprime s en Joue (J). Si e temps t est en heure décimae (h) énergie s exprime s en Wattheure (Wh).

3 -3- APPLICATION ET EXECUTION DES TÂCHES N 4 : Un four de 1400W fonctionne pendant 24 minutes. 1 Cacuez en Wh puis en Joues, énergie consommée. 2 On fait cuir du pouet dans ce four. Que est e temps de cuisson sachant que énergie consommée est 1,12kWh? 1 Nous avons E =P t, avec P=1400W et t=24min.. Mais pour avoir énergie en Wh, i faut convertir e temps en heure e décimae et on a t = = 0,4h. On a finaement : E=1400 0,4=5 0,4=5 Wh. Comme 1Wh 1 =30J, on a aors E=5 30=20100 J 2 La formue E =P t donne donc 1120 t = 0,8h 1400 =. NOTE : Ce temps décima correspond à t=0,8 24 E t = avec E=1,12kWh =1120 Wh et P=1400W. On a P Ce temps décima correspond à t=0,8 = =48 minutes. APPLICATION ET EXECUTION DES TÂCHES N 5 : LE GRAND CLASSIQUE Une paque chauffante de résistance 44Ω est aimentée pendant 12 minutes par un courant d intensité d 5A. 1 Cacuer a tension aux bornes de a résistance à aide de a formue U=R I. 2 Cacuez a puissance éectrique consommée par a résistance à aide de a formue P=U I. 3 Cacuez en Wh puis en Joue énergie consommée par a résistance. 1 On a directement U =R I I = 44 5=220 V. 2 La formue P =U I I nous donne directement P =220 5 =1100 W. 3 On a E =P t, avec P=1100 W et t=12min = 0,2h E=1100 0,2= 0,2= 220 Wh. Comme 1Wh=30J,, on a aussi E=220 30= J. 12 = (en heure décimae). Donc

4 -4- EXERCICES A FAIRE ET A RENVOYER : EXERCICE N 1 : [1] Convertir 6h48min en heure décimae. [2] Convertir 1h42min en heure décimae. [3] Convertir 3h18min en heure décimae. [4] Convertir 4h36min48s en heure décimae. EXERCICE N 2 : Un conducteur Ohmique (résistance) de résistance R=Ω est parcouru par un courant d intensité d I=9A. 1 A aide de a formue U= R I,, cacuez a tension aux bornes de a résistance. 2 Cacuez a puissance reçue par cette résistance. On donne a formue de cacu P= U I. EXERCICE N 3 : Une instaation éectrique comporte es appareis suivants : Un chauffe-eau eau de 2400W ; 4 sèche-cheveux cheveux de 1200W ; 5 tubes fuorescents de W ; 1 fer à repasser de 1300W. 1 Cacuer a puissance totae de cette instaation. 2 Cacuer intensité du courant absorbée par cette instaation sachant qu ee est aimentée sous une tension de 220V. EXERCICE N 4 : La paque signaétique d un chauffe-eau eau comporte es inscriptions suivantes : 1800 W ; 50 Hz ; ; 230V 2 ; 1 Donnez a signification précise de chacune de ces indications. 2 Cacuez aors intensité I du courant qui aimente e chauffe-eau eau en fonctionnement norma. 3 Cacuez a résistance R du chauffe-eau eau à aide e a oi d Ohm U= R I. NOTE : On arrondira tous es résutats au dixième.

5 -5-4 Le chauffe-eau eau fonctionne pendant 2h48min. Cacuer en Wh puis en kwh énergie éectrique consommée par ce fonctionnement. onnement. EXERCICE N 5 : NOTE : Tous Tous es résutats seront arrondis au dixième. Un apparei éectrique comporte es indications suivantes : 2800 W ; 50 Hz ; ; 230V ; 1 Donnez a signification précise de chacune de ces indications. 2 Cacuez aors intensité I du courant qui aimente cet apparei en fonctionnement norma. 3 Cacuez a résistance R de apparei à aide e a oi d Ohm U= R I. On fait fonctionner r apparei pendant 1h24 24min. 4 Cacuez en Joues énergie éectrique consommée par ce fonctionnement. 5 Cacuer en Wh puis en kwh énergie éectrique consommée par ce fonctionnement. onnement. NOTE : On rappee a correspondance 1Wh =30J.