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De quoi dépend l'énergie électriqueconsommée par un appareil? Coment calculer sa facture EDF?
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★ L’énergie, de symbole E, s’exprime en joule (J).L’énergie électrique est consommée et convertie en une autre forme d’énergie par les différents appareils électriques: En énergie lumineuse par la lampe, en énergie mécanique (mouvement par le moteur), en énergie thermique par le radiateur...
★ La puissance électrique, de symbole P, d'un appareil est indiquée sur celui-ci, en watt (W). Elle représente la quantité d’énergie consommée par seconde, par l’appareil.La puissance électrique peut aussi se mesurer avec un voltmètre et un ampèremètre et en faisant P=UxI où U est la tension en volt(V) et I l’intensité en ampère(A).
➡Exemple: La bouilloire, de puissance 2000W, consomme 2000J en une seconde. ! En 2s, elle va consommer une énergie de 2000x2 = 4000J ! On écrit: E= 2000x2 = 4000J L'énergie consommée est égale a la puissance (2000) multipliée par le temps (2).
★ On en déduit que l'énergie E consommée par un appareil de puissance P, qui fonctionne pendant un temps t est donnée par:
★ On utilise une autres unité plus pratique pour l'énergie le Wh L’énergie est en Wh quand le temps est en heure.
➡Exemple: Calcule la consommation d'énergie d'une lampe de 60 W qui brille pendant 3 h. Exprime le résultat en joules et en wattheures.
Puissance et énergie
Comment calculer la quantité d’énergie consommée par un appareil électrique?
E= Pxt avec l'énergie en J (ou Wh)
la puissance en W et le temps en s (ou h)
L’énergie consommée par la lampe est:E=Pxt avec P=60 W; t=3 hE=60x3E=180 Wh
L’énergie consommée par la lampe est:E=Pxt avec P=60 W; t=3x3600=10800 sE=60x10800E=648 000 J
Exercices pour comprendre un peu mieux: Rappels:
A compléter tension intensité puissance temps énergieSymboleUnité SI*
Unité pratique
a.Pourquoi le Wh (et encore plus le kWh) est-‐il une unité plus pra9que que le joule? Aide: compare les résultats de l’exemple du cours.
b. Quel est l’équivalent en joule de: 2 kJ -‐ 2,5 kJ -‐ 8,3MJ -‐ 5GJc. Quel est l'équivalent en waK de: 15kW -‐ 0,5kWd. Complète: 5 000 J= ... kJ -‐ 68 000 W = ... kW -‐ 3 560 000 W= ... MW -‐ 72 500 000 000 J = ...GJe. Complète: 1min = ... s -‐ 1h= ... s -‐ 4h= ... s -‐ 5min= ... s -‐ 30min= ... h -‐ 1jour= ... h = ... s
1. Calcule l'énergie électrique consommée par: a. Un voyant de veille de télévision (DEL) de 1W allumé pendant une heure, en joules et en waKheure. Complète: “Donc un Wh = ... J”b.Une lampe basse consomma9on de 11 W pendant un jour (5 h), en joules et en waKheures. c. Un baKeur électrique (puissance 200 W) pendant 3 min, en joules. d. Un aspirateur de 3 kW pendant une demi-‐heure, en kWh. e. Un réfrigérateur de puissance de 300 W fonc9onnant en con9nu pendant un an, en kWh.
2. Une bouilloire, sous une tension de 230 V, est parcourue par un courant d'intensité 10 A, pendant 5 min. Calcule la consomma9on d'énergie de ceKe bouilloire (Rappel: P = UxI).
3. Le coût du kWh est: c= 0,10 €.Calcule le coût C de fonc9onnement pendant 1 mois (30 jours), d'un radiateur de puissance 2 kW.
4. Le profsr H regarde le compteur électrique de son labo. Le ma9n à 8h, il lit: 150,2 kWh Le soir à 20h, il lit: 165,5 kWh
a. Combien d'énergie a été consommée? b. Quel est le coût de l'énergie consommée? (Voir tarif ex.4). c. Quelle est la puissance totale des appareils de son labo (ils fonc9onnent en permanence)?
Réponses: 1.a. 198 000 J=198 kJ, 55 Wh b. 36 000J=36 kJ c.1,5 kWh d. 2628 kWh
2. 3600 J 3. 690 kJ 4. 144 € 5. a. 15,3 kWh b.1,53 € c. 1275 W
Puissance et énergie
Comment calculer la quantité d’énergie consommée par un appareil électrique?
Consignes Rédige chaque calcul selon le modèle (voir les exemples précédents). Phrase; formule et symboles; rappel (et conversion) des valeurs; calcul numérique; résultat (arrondi) et unité.
Les résultats sont disponibles à la fin pour vérifier tes calculs.
*SI: Système International = “unité officielle”
