V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie3eL'energie et ses conversionsExercices + corrigé

Énergie électrique : E = Pt — Exercices

Application directe, retrouver P ou t, conversions et problème concret. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~25 min✎ Calculatrice autorisée
1Calculer une énergie/ 6 pts
Calcule l'énergie électrique consommée dans chaque cas. Donne le résultat en joules ET en watt-heures.
  1. Une ampoule de $P = 60$ W fonctionne pendant $t = 3$ h.
  2. Un sèche-cheveux de $P = 1\,200$ W est utilisé pendant $t = 15$ min.
  3. Un radiateur de $P = 2\,000$ W chauffe pendant $t = 2$ h $30$ min.
2Retrouver la puissance ou la durée/ 4 pts
Utilise la formule $E = P \times t$ pour trouver la grandeur manquante.
  1. Un appareil consomme $E = 360\,000$ J en $t = 10$ min. Quelle est sa puissance $P$ ?
  2. Un téléviseur de puissance $P = 500$ W consomme $E = 0{,}5$ kWh. Combien de temps a-t-il fonctionné ?
3Conversions d'unités/ 3 pts
Effectue les conversions suivantes.
  1. Convertis $E = 2$ kWh en joules.
  2. Convertis $E = 180\,000$ J en watt-heures.
  3. Convertis $E = 0{,}75$ kWh en joules.
4Problème — Facture d'électricité/ 7 pts

Dans un appartement, deux appareils fonctionnent chaque jour :

  • un réfrigérateur de puissance $P_1 = 150$ W, en marche $8$ h par jour ;
  • un téléviseur de puissance $P_2 = 120$ W, allumé $4$ h par jour.

Le prix du kilowatt-heure est $0{,}25$ €.

  1. Calcule l'énergie (en kWh) consommée par chaque appareil en une journée.
  2. Calcule l'énergie totale consommée par les deux appareils en $30$ jours.
  3. Calcule le coût de cette consommation sur $30$ jours.
Corrigé détaillé
1Calculer une énergie
a) \(t = 3\,\text{h} \Rightarrow E = 60 \times 3 = 180\,\text{Wh} = 180 \times 3\,600 =\) \(648\,000\,\text{J} = 180\,\text{Wh}\)
b) \(t = 15\,\text{min} = 0{,}25\,\text{h} \Rightarrow E = 1\,200 \times 0{,}25 = 300\,\text{Wh} = 300 \times 3\,600 =\) \(1\,080\,000\,\text{J} = 300\,\text{Wh}\)
c) \(t = 2\,\text{h}\,30\,\text{min} = 2{,}5\,\text{h} \Rightarrow E = 2\,000 \times 2{,}5 = 5\,000\,\text{Wh} = 5\,000 \times 3\,600 =\) \(18\,000\,000\,\text{J} = 5\,000\,\text{Wh} = 5\,\text{kWh}\)
2Retrouver la puissance ou la durée
a) \(t = 10\,\text{min} = 600\,\text{s} \Rightarrow P = \dfrac{E}{t} = \dfrac{360\,000}{600} =\) \(600\,\text{W}\)
b) \(E = 0{,}5\,\text{kWh} = 500\,\text{Wh} \Rightarrow t = \dfrac{E}{P} = \dfrac{500}{500} =\) \(1\,\text{h}\)
3Conversions d'unités
a) \(2\,\text{kWh} = 2\,000\,\text{Wh} = 2\,000 \times 3\,600 =\) \(7\,200\,000\,\text{J}\)
b) \(180\,000\,\text{J} \div 3\,600 =\) \(50\,\text{Wh}\)
c) \(0{,}75\,\text{kWh} = 750\,\text{Wh} = 750 \times 3\,600 =\) \(2\,700\,000\,\text{J}\)
4Facture d'électricité
a) Réfrigérateur \(E_1 = 150 \times 8 = 1\,200\,\text{Wh} =\) \(1{,}2\,\text{kWh/jour}\)
a) Téléviseur \(E_2 = 120 \times 4 = 480\,\text{Wh} =\) \(0{,}48\,\text{kWh/jour}\)
b) \(E_{\text{total}} = (1{,}2 + 0{,}48) \times 30 = 1{,}68 \times 30 =\) \(50{,}4\,\text{kWh}\)
c) \(\text{Coût} = 50{,}4 \times 0{,}25 =\) \(12{,}60\,\text{€}\)