LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME COURS-1 : PUISSANCE ET ENERGIE ELECTRIQUES SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES Tk-BACCARI

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LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME

COURS-1 : PUISSANCE ET ENERGIE ELECTRIQUES

SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES Tk-BACCARI

Page 1 sur 4 A. PUISSANCE ELECTRIQUE

I. ACTIVITE-A : TRAVAUX PRATIQUES

1) Noter les indications trouvées sur la lampe à incandescence (à filament) (L) de la figure ci- contre. Peut-on donner à ce niveau la signification de chacune d’elles.

2) Réaliser le circuit électrique représenté par la figure ci-dessous comportant, entre autres, la lampe (L) précédente.

3) Déterminer la valeur de l’intensité I du courant lorsque la lampe est sous sa tension U nominale (tension usuelle d’utilisation prévue par le fabricant appelée aussi tension de service).

4) Calculer le produit P = U × I. A quelle indication ce produit correspond-il ? En déduire le nom du produit P et son unité.

5) Sachant que l’équivalent du VA est le Watt et que « P » est une grandeur physique mesurable.

a) Donner le nom de l’appareil de mesure de P.

b) Mesurer la valeur de P. En déduire que la valeur affichée est en accord avec le produit U × I.

II. RESULTAT-A

 En courant continu, la puissance électrique reçue par un dipôle électrique est le produit de la tension aux bornes par l’intensité du courant qui y circule : P = U × I (s’exprime en watt : W)

 Le wattmètre est l’appareil de mesure de la puissance électrique reçue par un dipôle : on branche le wattmètre en série avec le générateur et le dipôle, puis on le branche en dérivation avec ce dipôle.

 Le watt est la puissance reçue par un dipôle sous tension de 1V et parcouru par un courant d’intensité 1 A.

III. EVALUATION-A

Exercice n°1 : Peut-on brancher sans risque, un résistor (6V ; 1W) aux bornes d’un générateur débitant un courant électrique d’intensité I=0,2 A ?

B. RELATION ENERGIE-PUISSANCE

I. ACTIVITE-B

Dans un immeuble, deux appartements ont des appareils électriques (appareils électroménagers, téléviseur, ordinateur, lampes, réfrigérateurs) identiques en nombre et en puissance. Malgré le fait que ces deux

appartements sont alimentés par le même courant électrique et sous la même tension (220V), ils n’ont pas la même facture de consommation. A quoi cela est-il du ?

Réponse : La durée de fonctionnement n’est pas la même pour les deux appartements.

II. RESULTAT-B

 La puissance électrique (P) reçue par un dipôle est l’énergie électrique (Ee) consommée par ce dipôle pendant la durée (∆t) de fonctionnement : P = _∆ .

 L’énergie électrique s’exprime en joule (J) ou en wattheure (Wh)

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Page 2 sur 4 III. EVALUATION-B

Exercice .1 : Une sécheuse fonctionne sous une tension de 220 V et l’intensité du courant qui circule est de 15 A. Sachant que le temps de séchage d’une brassée de vêtements est d’environ 75 minutes, déterminer le cout d’utilisation de cette sécheuse au cours d’une semaine où l’on fera sécher 5 brassées de vêtement.

On donne : le cout d’un kWh est 0,400 dinars.

Exercice. 2 : page 17 et 18.

C. EFFET JOULE : INTERETS ET INCONVINIENTS

I. ACTIVITE-C : EXPERIENCE DE MISE EN EVIDENCE

1) Se procurer du matériel suivant : une pile ; une lampe ; deux pinces crocodiles ; une chevelure de fer.

2) Réaliser le circuit série comportant la pile, la lampe et le fer maintenu entre les deux pinces à crocodiles.

3) Fermer le circuit et vérifier que la lampe brille.

4) Court-circuiter la lampe. Et noter le fait observé

Sln : La paille de fer brule, en conséquence de l’élévation brusque de l’intensité du courant dans le circuit due au court-circuit de la lampe.

II. RESULTAT-C

 L’effet joule est le dégagement de la chaleur qui se manifeste lors du passage du courant électrique dans un conducteur.

 L’effet joule est valorisé dans :

 L’échauffement : fer à repasser, fours, plaques de cuisson, climatisation, …

 L’éclairage dans les lampes à filament.

 La protection de circuits électriques en y intégrant des fusibles qui fondent ou disjonctent.

 L’effet joule peut entrainer une perte d’énergie dans les lignes et occasionner des incendies.

D. RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS

I. ACTIVITE-D

1) Rappeler les formes d’énergie vues en première année.

Réponse :

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2) On donne les échanges d’énergies effectuées par un moteur et par un résistor (chaines énergétiques).

Le résistor est qualifié de récepteur passif et le moteur est qualifié de récepteur actif.

Justifier cette affirmation.

Réponse : Les deux dipôles transforment (convertissent) chacun l’énergie électrique consommée en autre(s) forme(s) d’énergie(s) : ce sont deux récepteur.

Le résistor convertit l’énergie électrique consommée en énergie thermique alors que le moteur convertit toute l’énergie électrique consommée essentiellement en énergie autre que l’énergie thermique.

NB : Le moteur est un convertisseur d’énergie.

II. RESULTAT-D

 Un récepteur est un convertisseur de l’énergie électrique en d’autre(s) forme(s) d’énergie(s).

 Un récepteur est dit passif lorsqu’il transforme l’énergie électrique reçue essentiellement en énergie thermique.

 Un récepteur est dit actif lorsqu’il transforme l’énergie électrique reçue essentiellement en énergie autre que l’énergie thermique

III. EVALUATION-D Energie électrique

Moteur Résistor Energie

mécanique

Energie thermique Energie

thermique

Energie électrique

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Exercice n°1 : (Exercice n°1 L’@droit) : Parmi les propositions suivantes, préciser celles qui sont justes et celles qui sont fausses. Certaines peuvent être données sans calculs, d’autres peuvent exiger un calcul d’ordre de grandeur.

1) L’effet Joule est l’effet thermique accompagnant le passage du courant électrique dans un conducteur.

2) Une lampe est marquée (100 W ; 220 V)

a) 100 W signifie la puissance minimale consommée par la lampe.

b) 220 V signifie la tension nominale de la lampe.

c) L’intensité maximale que peut supporter la lampe est Imax=0,454A.

3) Un récepteur est dit actif lorsqu’il transforme la puissance électrique reçue essentiellement en puissance autre que la puissance thermique.

4) La puissance nominale d’un dipôle électrique est la puissance maximale que peut supporter ce dipôle lorsqu’il est sous tension nominale.

Exercice n°2 : de la page101 à la page 104 de l’@droit.