* Connaître la signification de la PUIssance électrique.

CH8: PUIssance électrique

Objectifs:

Noter dans le cahier de texte pour la séance prochaine:

Les exercices sont à faire en fonction de la progression en classe.

A lire Documents pages 78-79 et activités 1&2 pages80-81 Cahier de brouillon :exercices tests 1 à 4 p83 ( solutions 159 ).

Exercices:6,8,11,15,16,17,18 p84-87

Les exercices Tests ou " Vérifie tes connaissances " de chaque chapitre sont à faire sur le cahier de brouillon pendant toute l’année.

Tous les schémas d'électricité sont à réaliser uniquement au crayon et à la règle.

* Connaître la signification de la PUIssance électrique.

* Savoir ce que signifie la valeur en watt (W) indiquée sur chaque appareil électrique.

*Connaître et savoir utiliser la relation entre la PUIssance ( P )

la tension ( U ) et l'intensité ( I ).

1) Schéma du montage expérimental.

I) PUIssance nominale d'un appareil électrique.

A) Expérience: 2 Lampes L1( V; A ) et L2 ( V; A ).

2) Mode opératoire:

On néglige l’intensité qui traverse le voltmètre I_v= 0A.

Et on néglige aussi la tension aux bornes de l’ampèremètre U_A = 0 V On varie la tension aux bornes de la lampe ( L₁ ; L₂ ),on note les valeurs de la tension et de l’intensité correspondante dans le

tableau de mesure. Noter l’éclat des lampes dans les observations.

K₁ K₂

L₂

mA COM

A

V

COM

V

I I

I

I

I I

I

K₁

I

I

U

U

U_A

U

L₁

B)Tableau de mesure

Lampe L₁( V ; A ) Lampe L₂( V ; A ) U(V) I(A) U x I Observations I(A) U x I Observations

1,5 0.121 0.18 faible 0.03 0.046 très faible

2 0.143 0.286 moyennement 0.036 0.072 très faible

3 0.175 0.525 normalement 0.045 0.135 faible

3,5 0.199 0.697 NORMALEMENT 0.049 0.172 faible

5 0.26 1.3 Fort 0.054 0.27 moyennement

6 0.28 1.68 Fort 0.06 0.36 NORMALEMENT

8 0.31 2.48 très fort 0.07 0.56 Fort

10 0 0 Grillée 0.09 0.9 très fort

12 0 0 Grillée 0.1 1.2 très fort

20 0 0 Grillée 0 0 Grillée

3,5V 0,2 A 6 V

Les lampes brillent normalement quand elles sont

soumises à leur tension nominale et traversée par leur intensité nominale.

60 mA

C) Conclusion.

Lampe L₁( U_1N = 3,5V ; I_1N = 0,2A ) Lampe L₂( U_2N = 6V ; I_2N = 0,06A )

Un dipôle fonctionne normalement s’ il reçoit la puissance nominale.

II) Expression de la

P U _X I

PUIssance.

La puissance reçue

P

appareil en DC est égale au produit de la tension à ses bornes

U

I.

P = U _X I

Dans le S.I ,l’unité de de la puissance est le WATT de symbole W.

1 W = 1 V _X 1 A = 1 VA

1mW = 10^-3 W = 0,001W. 1mW W : on divise par 1000.

1kW = 10⁺³ W = 1000W. 1kW W : on multiplie par 1000.

1MW = 10⁺⁶ W = 1 000 000W. 1GW = 10⁺⁹ W = 1 000 000 000W.

B) En courant alternatif. La loi d’OHM reste valable en alternatif.

U = R _X I U = R _X I

M M

U_M U_eff

X

eff 2

2

X _eff ^X 2

R _X

U

= I

A) En courant continu.

I_M I_eff

U _X

P

⁼

I

C) Ordre de grandeur de la puissance de quelques appareils.

Cafetière:

Fer à repasser:

Lampes: , Machine à laver:

Micro-onde: , Radiateur 1:

Radiateur 2: . 920W

1,84kW 115W

3,45kW 1,15kW 2,76kW 1,38kW Ordinateur: 100W Réfrigérateur: 150W Plaques & four: 2,50kW Sèche cheveux: 250W

D) Mesure de la puissance.

L’unité de la puissance est le Watt , l’appareil de mesure est le Wattmètre: c’est un ampèremètre

V

Di pô

el

G

Di pô

el

V A

X

G

A W

I I I I

I I

I I

U U

Le wattmètre se branche en DC pour la puissance en courant continu et AC en alternatif.

En alternatif l’expression réelle de la puissance : P = U x I x cos φφφφ Pour simplifier on suppose que cos φ = φ = φ = φ = 1 d’où P = U x I

III) Calcul de la puissance électrique d'une installation (TP VI ) A) Abonnements EDF.Quel abonnement choisir?

Abonnement ménage (3 kW).Il convient pour l'éclairage et l'utilisation d'appareils de faible puissance (aspirateur, réfrigérateur, chauffe-eau).

Abonnement " confort " (6 kW). Il permet de faire fonctionner en plus un appareil important (machine à laver, cuisinière, lave-vaisselle...).

Abonnement " grand confort " (9 kW).Il permet de faire fonctionner en même temps deux appareils importants.

Les abonnements plus importants (12, 15, 18 kW) conviennent aux logements utilisant le chauffage électrique.

http://particuliers.edf.fr/

L'abonnement correspond à la mise à disposition permanente de l'électricité chez vous . Son prix est proportionnel à la puissance

dont vous avez besoin. Cette puissance se mesure en kVA ou kW.

Elle est déterminée par le nombre et la nature des équipements que vous souhaitez faire fonctionner simultanément. (EDF)

Puissance souscrit en kW et A et prix HT mensuel ) 3 ( 13A ) 7,70

6 ( 26A ) 10,33 9 ( 39A ) 14,54

12 ( 52A ) 18,26 15 ( 65 A) 21,98

18 ( 78 A) 25,70

24 ( 104 A ) 38,90 30 ( 130 A ) 52,10

36 ( 156 A ) 65,30

B) Puissance totale reçue par les appareils.

Cafetière: , fer à repasser: , lampe: , machine à laver: , micro-onde: ,

radiateur 1: , radiateur 2: .

920W 1,84kW 115W

3,45kW 1,15kW

2,76kW 1,38kW

j=1 j=7

P

920

+ P

+ 1840

+ P

+ 115

+ P

+ 3450

+ P

+ 1150

+ P

+ 2760

+ P

+ 1380

P

=

P

= W ^{10235 11615 2875 7475 2760 6325 920} P

= Σ Σ Σ Σ P

=

P

= U

x I

I

U

= P

= 11615 230

I

= 50,5 A

I

=

P

U

I

= 52 A, P

=12kW

I

=

U

P

230

I

=

920

I

= 4A

I

= 8A

I I I I I

= 0,5A = 15A = 12A = 6A = 5A