Exercices sur l énergie et la puissance Module 2 : Phénomènes électriques Objectif terminal 4 : L énergie électrique

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Roland Laviolette
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1 Date : Nom : Groupe : Résultat : / 76 xercices sur l énergie et la puissance Module : hénomènes électriques Objectif terminal 4 : L énergie électrique. Tu connais l intensité du courant circulant dans un appareil ainsi que la différence de potentiel à ses bornes. Quelle relation, parmi les suivantes, te permettra de déterminer la puissance de cet appareil? / a) I b) I c) I. armi les unités suivantes, lesquelles sont des unités d énergie? / a) W h b) W c) J/s d) kj 3. Sur l autoroute, tu roules en voiture pendant une heure tout en écoutant de la musique. Si tu connais la puissance du système de son de ta voiture en watts, comment calcules-tu l énergie consommée par ce dernier, en joules, durant cette période? / a) Tu convertis la durée en secondes et tu la multiplies par la puissance du système de son. b) Tu convertis la puissance du système de son en chevaux-vapeur et tu la divises par la durée. c) Tu convertis la durée en secondes et tu la divises par la puissance du système de son. d) Tu multiplies la puissance du système de son avec la durée. 4. Vrai ou faux? W équivaut à J/s. Réponse : / 5. n kilowatt-heure équivaut à combien de joules? Réponse : / 6. Si tu connais la puissance électrique consommée par un appareil électrique, es-tu capable de déterminer l intensité du courant qui y circule? / a) Oui, je n ai pas besoin de renseignements supplémentaires. b) Oui, si je connais la tension aux bornes de l appareil ou sa résistance interne. c) Oui, si je sais pendant combien de temps l appareil a fonctionné. d) Non, il n y a aucun moyen. 7. n tube à rayons X fonctionne à un courant de 7 ma et à une différence de potentiel de 80 kv. Quelle est sa puissance? 8. n élève a laissé un radio-réveil de 7 W allumé à plein volume de 7 h à 9 h. Quelle quantité d énergie a été utilisée? Donne ta réponse en kilojoules. 9. ne tension de 0 V est appliquée à une chaufferette dont la résistance interne, lorsque réchauffée, est de 4,4 W. À quel taux l énergie électrique est-elle transformée en chaleur? 0. De l énergie thermique est produite dans une résistance à un taux de 00 W lorsque le courant est de 3 A. Quelle est la valeur de la résistance? d) I xercices sur l énergie et la puissance

Quelle relation, parmi les suivantes, te permettra de déterminer la puissance de cet appareil? / a) I b) I c) I. armi les unités suivantes, lesquelles sont des unités d énergie?

2 . ne résistance inconnue est branchée entre les bornes d une pile de 3 V. L énergie est alors dissipée à un taux de 0,54 W. Cette même résistance est ensuite branchée entre les bornes d une pile de,5 V. À quel taux l énergie est-elle dissipée maintenant?. ne plinthe électrique de 00 W est fabriquée pour fonctionner à une tension de 0 V. a) Quelle est l intensité du courant dans la plinthe? b) Quelle est la résistance de l élément chauffant? 3. ne ampoule incandescente de 00 W est utilisée pour éclairer l extérieur d une résidence. a) Si elle reste allumée 8 h par nuit, combien aura coûté son utilisation au bout d un an? Le coût de l énergie électrique est de 7 /kw h. b) Quelle aurait été l économie d argent si on avait remplacé l ampoule incandescente par un tube fluorescent compact de 3 W? 4. ne calculatrice de 0,3 mw est alimentée par deux piles AA de,5 V chacune. a) Quelle est l intensité du courant circulant dans la calculatrice? b) Si chaque pile peut fournir un total de J, pendant combien d heures la calculatrice peut-elle fonctionner sans arrêt? 5. Quelle quantité d énergie est dissipée à chaque seconde par une résistance de 50 W parcourue par un courant de 0,3 A? 6. Quelle quantité d énergie une pile de 9 V peut-elle fournir à chaque seconde si elle est utilisée dans un appareil de 0,0045 W? 7. Votre dernier compte d électricité indique que vous avez consommé 50 kw h au cours des 00 derniers jours. Quelle puissance moyenne, en watts, avez-vous utilisé au cours de cette période? 8. n courant de 5 A circule dans un circuit alimenté par une pile de 6 V pendant 6 minutes. De quelle quantité l énergie chimique de la pile a-t-elle diminué? 9. n onduleur utilise la tension continue à V de l allume-cigarette d une automobile pour produire une tension alternative de 0 V pouvant alimenter des petits appareils électriques. Si notre onduleur peut fournir un courant maximal de,5 A, combien d ampoules de 60 W peut-il alimenter? xercices sur l énergie et la puissance

. ne plinthe électrique de 00 W est fabriquée pour fonctionner à une tension de 0 V. a) Quelle est l intensité du courant dans la plinthe? b) Quelle est la résistance de l élément chauffant? 3.

3 Corrigé. c). a) et d) 3. a) 4. Vrai J 6. b) W xercices sur l énergie et la puissance Module : hénomènes électriques Objectif terminal 4 : L énergie électrique 000 W 3600 s kw h W s J kw h I 7 ma kv A V 8. 50,4 kj W I V W 7 W 9 h 7 h h 700 s 7 W 700 s J 50,4 kj 0 V R 4,4 Ω A xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé)

énergie électrique 000 W 3600 s kw h 3600 000 W s 3600 000 J kw h I 7 ma 7 0 80 kv 80 0 3 A V 8.

4 Ce que nous cherchons, c est la puissance de l appareil. R ( 0 V ) 4,4 Ω 000 W 0., W 00 W I 3 A RI R I 00 W R ( 3 A ) R, Ω. 0,35 W 3 V 0,54 W,5 V R R uisque R a la même valeur dans les deux situations, (,5 V ) ( 3 V ) 0,35 W 0,54 W xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé)

5 . a) 0 A 00 W 0 V I I 00 W I 0 V I 0 A b) W R R R ( 0 V ) 00 W R Ω 3. a) 0,44 $ 00 W 8 Calcul de l énergie consommée Calcul du coût de cette énergie h jour 365 jours 90 h 00 W 90 h 9000 W h 9 kw h C 9 kw h 7 C 0,44 $ kwh 044 xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé) 3

cette énergie h jour 365 jours 90 h 00 W 90 h 9000 W h 9 kw h C 9 kw

6 b) 7,78 $ 3 W 8 Calcul de l énergie consommée Calcul du coût de cette énergie h jour 365 jours 90 h 3 W 90 h W h 37,96 kw h Calcul de l économie C C 37,96 kw h 7,66 $ C C C kwh C 0,44 $,66 $ C 7,78 $ a) 0, ma 0,3 mw 0,3 0,5 V 3 V W b) h I I 0,3 0 I 3 V I 0 4 I 0,mA A W 5390 J J 0,3 mw 0,3 0 W xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé) 4

7 5. 4,5 J Calcul de la puissance J 0,3 0 W, h R 50 Ω I 0,3 A s 8 s RI 50 Ω 4,5 W ( 0,3 A ) Calcul de l énergie dissipée 6. 4,5 mj 4,5 W s 4,5 J 9 V 0,0045 W s 0,0045 W s 0,0045 J 4,5 mj xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé) 5

8 7. 33 W J 9. 5 ampoules 50 kw h 4 h jour 00 jours 400 h 50 kw h 400 h,3 kw 33 W 6 V I 5 A 6 min 360 s I 6 V 5 A 360 s 0800 J ampoule 0 V I,5 A 60 W totale totale totale I 0 V,5 A 300 W N totale ampoule 300 W N 60 W N 5 xercices sur l énergie et la puissance (Corrigé) 6

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