Physique-Chimie – Puissance et énergie électrique
Fiche de révision – 3ème | Chapitres 9 et 10
Ce que tu dois savoir faire :
- Connaître les grandeurs tension, intensité et puissance électrique et leurs unités
- Calculer la puissance d'un appareil avec la formule P = U × I
- Calculer l'énergie consommée avec la formule E = P × Δt
- Connaître les risques électriques et le rôle du disjoncteur
- Expliquer comment réduire la consommation d'énergie électrique
Chapitre 10 – La puissance électrique
1. La tension électrique (U)
La tension électrique est notée U. Elle s'exprime en volt (symbole : V).
Elle se mesure avec un voltmètre, branché en dérivation aux bornes du dipôle.
2. L'intensité électrique (I)
L'intensité électrique est notée I. Elle s'exprime en ampère (symbole : A).
Elle se mesure avec un ampèremètre, branché en série dans le circuit.
3. La puissance électrique (P)
La puissance électrique d'un appareil indique la quantité d'énergie qu'il utilise chaque seconde. Elle s'exprime en watt (symbole : W).
| Grandeur |
Symbole |
Unité |
Symbole de l'unité |
| Puissance | P | watt | W |
| Tension | U | volt | V |
| Intensité | I | ampère | A |
Exemple résolu :
Un grille-pain fonctionne sous une tension U = 230 V et est traversé par un courant d'intensité I = 4 A.
→ P = U × I = 230 × 4 =
920 W
4. Formule avec la résistance (loi d'Ohm)
D'après la loi d'Ohm : U = R × I
On peut donc aussi écrire la puissance :
(R = résistance en ohm, symbole : Ω)
5. L'intensité maximale et les risques électriques
Certains gestes sont dangereux car ils provoquent des surintensités (trop de courant) dans le circuit :
- Brancher des appareils de puissance trop élevée
- Déformer une prise de courant
- Écraser des fils électriques
Pour protéger l'installation, on utilise des disjoncteurs. Ils coupent automatiquement le courant si l'intensité dépasse une valeur maximale.
⚡ À RETENIR – Puissance
- P = U × I (en watts)
- P = R × I² (si on connaît la résistance)
- Voltmètre → en dérivation | Ampèremètre → en série
- Disjoncteur → protège contre les surintensités
Chapitre 9 – Lien énergie – puissance
1. L'énergie électrique (E)
L'énergie électrique consommée par un appareil dépend de :
- Sa puissance P (en watts)
- La durée Δt pendant laquelle il fonctionne (en secondes ou en heures)
| Grandeur |
Symbole |
Unité possible 1 |
Unité possible 2 |
| Énergie | E | joule (J) | watt-heure (Wh) |
| Puissance | P | watt (W) | watt (W) |
| Durée | Δt | seconde (s) | heure (h) |
Si P est en W et Δt en secondes → E est en joules (J)
Si P est en W et Δt en heures → E est en watt-heures (Wh)
Exemple résolu :
Une lampe de P = 60 W fonctionne pendant Δt = 3 h.
→ E = P × Δt = 60 × 3 =
180 Wh
Un aspirateur de P = 1500 W fonctionne pendant Δt = 1800 s.
→ E = P × Δt = 1500 × 1800 =
2 700 000 J
2. Le kilowatt-heure (kWh)
Le joule est une très petite unité. Dans la vie quotidienne, on utilise le kilowatt-heure (kWh).
C'est l'unité utilisée sur les factures d'électricité.
3. Réduire sa consommation d'énergie électrique
Pour consommer moins d'électricité, on peut :
- Utiliser des appareils moins puissants
- Diminuer la durée de fonctionnement
- Éviter de laisser les appareils en veille
Ne pas confondre puissance (ce que l'appareil consomme à chaque instant, en W) et énergie (ce qu'il a consommé au total, en Wh ou J). La puissance est une vitesse de consommation, l'énergie est la quantité totale consommée.
⚡ À RETENIR – Énergie
- E = P × Δt
- Si Δt en secondes → E en joules (J)
- Si Δt en heures → E en watt-heures (Wh) ou kilowatt-heures (kWh)
- 1 kWh = 3 600 000 J
- Pour économiser : appareils moins puissants + moins longtemps + pas de veille
Méthode pas à pas – Calculer P ou E
Calculer la puissance P
1. Je repère U (en V) et I (en A) dans l'énoncé
2. J'écris la formule : P = U × I
3. Je remplace les lettres par les nombres
4. Je calcule et j'écris l'unité : W
Calculer l'énergie E
1. Je repère P (en W) et Δt (en s ou en h)
2. J'écris la formule : E = P × Δt
3. Je remplace les lettres par les nombres
4. Je calcule et j'écris l'unité : J ou Wh