Sur chaque appareil électrique figure une puissance en watts. Elle indique l’énergie que l’appareil convertit chaque seconde. En la multipliant par la durée d’utilisation, on obtient l’énergie consommée, celle que l’on paie sur la facture.
Objectifs
- Connaître la signification de la puissance nominale
- Utiliser la relation P = U × I
- Calculer une énergie avec E = P × t, en J ou en kWh
- Expliquer le rôle d’un disjoncteur et les risques de surcharge
1. La puissance électrique
La puissance nominale d’un appareil, notée P, est la puissance qu’il reçoit lorsqu’il fonctionne normalement (sous sa tension nominale). Elle s’exprime en watts (W).
P = U × I
- 1 kW = 1 000 W
- Dans une habitation en France, la tension du secteur est 230 V.
Un sèche-cheveux branché sur le secteur (230 V) est traversé par un courant de 5 A. Calcule sa puissance.
- P = U × I
- P = 230 × 5
- P = 1 150 W
La puissance du sèche-cheveux est 1 150 W.
2. L’énergie électrique
E = P × t
| P en | t en | E en |
|---|---|---|
| watts (W) | secondes (s) | joules (J) |
| kilowatts (kW) | heures (h) | kilowattheures (kWh) |
1 kWh = 1 000 W × 3 600 s = 3 600 000 J = 3,6 × 106 J
Un radiateur de 1,5 kW fonctionne pendant 4 h. Calcule l’énergie consommée.
- E = P × t
- E = 1,5 × 4
- E = 6 kWh
Le radiateur consomme 6 kWh, soit 6 × 3,6 × 106 = 2,16 × 107 J.
3. Sécurité : surcharge et disjoncteur
Les appareils d’une maison sont branchés en dérivation. Brancher beaucoup d’appareils sur une même prise multiple fait augmenter l’intensité dans le fil principal (loi des nœuds) : les fils chauffent, c’est une surcharge.
Une multiprise supporte 16 A au maximum sur le secteur (230 V). Quelle puissance totale peut-on y brancher ?
- Pmax = U × Imax
- Pmax = 230 × 16 = 3 680 W
On ne doit pas dépasser 3 680 W au total.
À retenir
- La puissance nominale P (en W) est indiquée sur l’appareil.
- P = U × I (W, V, A).
- E = P × t : en J (W et s) ou en kWh (kW et h) ; 1 kWh = 3,6 × 106 J.
- Le disjoncteur protège l’installation contre les surintensités (surcharge, court-circuit).
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.