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CH 19: P U Issance ET E NERGIE ELECTRIQUE. Exercices : 5,6,12,13,14,16,17,19,21,22,23 et 25 p 165 –167 ED p 164. Les exercices du livre « sais-tu l’essentiel ? »de chaque cours sont à faire automatiquement au brouillon pendant toute l’année.

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  1. CH 19: PUIssance ET ENERGIE ELECTRIQUE Exercices : 5,6,12,13,14,16,17,19,21,22,23 et 25 p 165 –167 ED p164 Les exercices du livre « sais-tu l’essentiel ? »de chaque cours sont à faire automatiquement au brouillon pendant toute l’année. Tous les schémas électriques doivent être réalisés au crayon et à la règle. Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine Ex:5,6,12,13,14,16,17,19,21,22,23 et 25 p 165 – 167 ED p164 Objectifs: *Connaître l'expression de la puissance électrique reçue par un appareil. *Comparer des puissances nominales. *Savoir calculer l'énergie électrique consommée par un appareil. *Savoir lire une facture E.D.F *Simulateur Domodidac.

  2. I K1 K2 K1 V L1 L2 V COM mA COM A I I) PUIssance nominale d'un appareil électrique. A) Expérience: 2 Lampes L1( 3,5V;0,2A ) et L2 ( 6V;60mA ). 1) Schéma du montage expérimental. I I I I UA Ug U2 U1 I I 2) Mode opératoire: I On néglige l’intensité qui traverse le voltmètre Iv= 0A. Et on néglige aussi la tensionaux bornes de l’ampèremètreUA = 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.

  3. 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  B)Tableau de mesure 0,2 A 60 mA 3,5V 6 V C) Conclusion. Les lampes brillent normalement quand elles sont soumises à leur tension nominale et traversée par leur intensité nominale. Lampe L1( U1N = 3,5V ; I1N = 0,2A ) Lampe L2( U2N = 6V ; I2N = 0,06A ) Un dipôle fonctionne normalement s’ il reçoit la puissance nominale.

  4. II) Expression de la P U I ssance. 2 2 2 U I eff eff La puissance reçue P par un appareil en DC est égale au produit de la tension à ses bornes U par l’intensité qui le traverse I. A) En courant continu. P I U X P = I U X Dans le S.I ,l’unité de de la puissance est le WATT de symbole W. 1 W = 1 VX 1 A = 1 VA 1mW W : on divise par 1000. 1mW = 10-3 W = 0,001W. 1kW W : on multiplie par 1000. 1kW = 10+3 W = 1000W. 1GW = 10+9 W = 1 000 000 000W. 1MW = 10+6 W = 1 000 000W. La loi d’OHM reste valable en alternatif. B) En courant alternatif. U = I R X M M UM IM P U I eff eff eff = U I X = R X eff eff X X Ieff Ueff X R = X

  5. I I I I I I I I A A V Dipô l e Dipô l e G G U U V C) Mesure de la puissance. L’unité de la puissance est le Watt , l’appareil de mesure est le X c’est unampèremètre unvoltmètre . Wattmètre: W 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 = UxIx cos f Pour simplifier on suppose que cos f = 1 d’oùP = UxI

  6. III) Calcul de la puissance électrique d'une installation Quel abonnement choisir? A) Abonnements EDF. http://particuliers.edf.fr/ 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. 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 ) 24 ( 104 A ) 38,90 12 ( 52A ) 18,26 3 ( 13A ) 7,70 6 ( 26A ) 10,33 15 ( 65 A) 21,98 30 ( 130 A ) 52,10 9 ( 39A ) 14,54 18 ( 78 A) 25,70 36 ( 156 A ) 65,30

  7. Pt= Pt= W 920 P1 I1 = I1 = Ueff 230 B) Puissance totale reçue par les appareils. , lampe: , , fer à repasser: 920W 115W Cafetière: 1,84kW 3,45kW 1,15kW , micro-onde: , machine à laver: 1,38kW , radiateur 2: . 2,76kW radiateur 1: j=7 Pt= Pj =  P1 + P5 + P6 + P3 + P2 + P4 + P7 j=1 + 1840 920 + 115 + 2760 + 1150 + 1380 + 3450 Pt = Ueff It x 11615 2875 10235 2760 7475 6325 920 11615 Pt It It 50,5 A = = = 230 Ueff Pj 52 A, IA PA=12kW = I4 = 15A I5 = 5A I1 = 4A Ij = I2 = 8A I3 = 0,5A I6 = 12A I7= 6A Ueff

  8. IV) Énergie électrique L’énergie consomméeE par un appareil est égale au produit de la puissance reçue par l’appareilP par la durée de fonctionnement t. A) Définition. E t P X t E = P ATTENTION !!!! ATTENTION !!!! ATTENTION !!!! ATTENTION !!!! X * Si t ( h )est exprimé en heure et P ( W ) en watt: E = P xt = W xh = Wh ( Wattheure ) * Si t ( s )est exprimé en seconde et P ( W ) en watt: E = P xt = W xs = J ( Joule ) Dans le S.I , l’unité de l’énergie est le Joule de symbole J. “ Les électriciens ”   trouvent que cette unité le Joule est petite, ils lui préfèrent le Wattheure ( Wh ) ou ses multiples ( kWh ). 1 W h = 3600 J 1 W xh = 1 W x3600 s = 3600 Wx s 1 W h , 1kJ = 10+3 J 1kWh = 10+3 Wh Wh 1J = 3600 *L’énergie se mesure avec un wattheuremètre ou compteur électrique: C= 5Wh / tour.

  9. Et= Et= Wh B) Calcul de l’énergie consommée par les appareils. ATTENTION !!!! ATTENTION !!!! ATTENTION !!!! * La durée de fonctionnement t doit être exprimée UNIQUEMENT en heure( h ) et P en W et non en kW. 1jour = 24 h , 7200 s = 7200/3600= 2 h , 90min = 90/60= 1,5 h , fer à repasser: 920W( 15min) 1,84kW( 1h45min) Cafetière: 3,45kW( 3h 30min ) , lampe: , machine à laver: 115W ( 5h) 1,15kW(25min) micro-onde: , radiateur 1: 2,76kW (5h 40min). j=6 Et= Ej =  P1x t1 + P5xt5 + P6xt6 + P2xt2 + P3xt3 + P4x t4 j=1 +1840x1,75 +3450x3,5 + 1150x0,42 + 2760x5,67 920x0,25 +115x5 230 32232,2 16100 16583 3450 4025 Et= 32,2322 kWh C) facture E.D.F

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