QCM : Énergie et circuits électriques (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un appareil fonctionne sous une tension de 12 V12\,\text{V} et est parcouru par un courant de 2 A2\,\text{A}. Concernant sa puissance électrique :

Sa puissance est de 24 W24\,\text{W}, car la tension est multipliée par l’intensité.
La grandeur PP s’exprime en watts lorsque UU est en volts et II en ampères.
La relation utilisée pour calculer cette puissance est P=U×IP=U\times I.
Sa puissance est de 6 W6\,\text{W}, car l’intensité est divisée par la tension.
La puissance s’exprime en ampères lorsque la tension est en volts et l’intensité en watts.

Sa puissance est de $$24\,\text{W}$$, car la tension est multipliée par l’intensité. · La grandeur $$P$$ s’exprime en watts lorsque $$U$$ est en volts et $$I$$ en ampères. · La relation utilisée pour calculer cette puissance est $$P=U\times I$$.

Explication

La relation P=U×IP=U\times I donne 12×2=24 W12\times2=24\,\text{W}, avec la puissance en watts, la tension en volts et l’intensité en ampères. La division proposée ne correspond pas à la formule, et les unités des grandeurs électriques sont interverties dans la dernière affirmation.

2. Un objet de 2 kg2\,\text{kg} est placé à 5 m5\,\text{m} de hauteur ; on prend g=9,81 N/kgg=9{,}81\,\text{N/kg}. Quelles propositions sont exactes concernant son énergie potentielle ?

L’intensité de pesanteur utilisée est environ 9,81 N/kg9{,}81\,\text{N/kg}.
La relation de calcul est Ep=m×g×hE_p=m\times g\times h pour cet objet placé en hauteur.
La masse doit être exprimée en grammes pour obtenir une énergie en joules.
La hauteur doit être exprimée en mètres dans cette relation de calcul.
La relation de calcul est Ep=m×g÷hE_p=m\times g\div h pour cet objet placé en hauteur.

L’intensité de pesanteur utilisée est environ $$9{,}81\,\text{N/kg}$$. · La relation de calcul est $$E_p=m\times g\times h$$ pour cet objet placé en hauteur. · La hauteur doit être exprimée en mètres dans cette relation de calcul.

Explication

La formule est Ep=m×g×hE_p=m\times g\times h ; avec les valeurs données, elle donne 2×9,81×5=98,1 J2\times9{,}81\times5=98{,}1\,\text{J}. La hauteur est exprimée en mètres et la pesanteur vaut environ 9,81 N/kg9{,}81\,\text{N/kg} ; la division par la hauteur et l’emploi de grammes ne correspondent pas à la relation et aux unités requises.

3. Un appareil transmet de l’énergie à un objet qui se met en mouvement ; un autre objet chaud touche un objet froid. Parmi les propositions suivantes concernant les transferts d’énergie, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La mise en mouvement de l’objet correspond à un transfert mécanique d’énergie.
Un objet qui éclaire quelque chose réalise un transfert mécanique.
La circulation de l’électricité entre deux objets correspond à un transfert lumineux.
Le transfert d’énergie désigne le déplacement d’énergie d’un objet vers un autre.
Le contact entre objets chaud et froid correspond à un transfert thermique.

La mise en mouvement de l’objet correspond à un transfert mécanique d’énergie. · Le transfert d’énergie désigne le déplacement d’énergie d’un objet vers un autre. · Le contact entre objets chaud et froid correspond à un transfert thermique.

Explication

La mise en mouvement de l’objet correspond à un transfert mécanique, tandis qu’un objet qui éclaire quelque chose réalise un transfert lumineux. Le contact entre un objet chaud et un objet froid caractérise un transfert thermique. Un transfert d’énergie désigne le déplacement d’énergie d’un objet vers un autre ; lorsque l’électricité circule, il s’agit d’un transfert électrique.

4. Un dispositif consomme une puissance constante de 60 W60\,\text{W} pendant 10 s10\,\text{s}. Cochez la (les) proposition(s) exacte(s) concernant l’énergie électrique consommée :

L’énergie électrique consommée pendant cette durée est de 600 J600\,\text{J}.
L’énergie consommée vaut 6 J6\,\text{J}, car la puissance est divisée par le temps.
La relation E=P×tE=P\times t permet de calculer l’énergie consommée.
L’énergie électrique désigne la quantité consommée à chaque instant, indépendamment de la durée.
L’énergie électrique représente une quantité totale consommée ou produite sur une durée.

L’énergie électrique consommée pendant cette durée est de $$600\,\text{J}$$. · La relation $$E=P\times t$$ permet de calculer l’énergie consommée. · L’énergie électrique représente une quantité totale consommée ou produite sur une durée.

Explication

Avec E=P×tE=P\times t, l’énergie consommée vaut 60×10=600 J60\times10=600\,\text{J}. L’énergie électrique correspond à une quantité totale sur une durée donnée ; diviser la puissance par le temps est incorrect, et la mesure à chaque instant caractérise plutôt la puissance.

5. Un appareil de puissance 2 kW2\,\text{kW} fonctionne pendant 3 h3\,\text{h}. Concernant l’énergie électrique consommée :

L’énergie consommée vaut 6 kWh6\,\text{kWh} pour cette durée de fonctionnement.
L’énergie consommée vaut 5 kWh5\,\text{kWh} pour cette durée de fonctionnement.
La relation à appliquer relie l’énergie à la puissance et au temps écoulé.
En exprimant le temps en heures, l’énergie obtenue s’exprime en kilowattheures.
En exprimant le temps en secondes, l’énergie obtenue s’exprime en kilowatts.

L’énergie consommée vaut $$6\,\text{kWh}$$ pour cette durée de fonctionnement. · La relation à appliquer relie l’énergie à la puissance et au temps écoulé. · En exprimant le temps en heures, l’énergie obtenue s’exprime en kilowattheures.

Explication

La relation E=P×tE=P\times t donne 2×3=6 kWh2\times3=6\,\text{kWh} : l’énergie consommée est de 6 kWh, et la relation relie l’énergie à la puissance et au temps écoulé. Avec la puissance en kilowatts et le temps en heures, l’énergie s’exprime en kilowattheures. Avec le temps en secondes, elle s’exprime en kilojoules ; le kilowatt est une unité de puissance.

6. Parmi les propositions suivantes concernant les exemples de sources renouvelables et non renouvelables, laquelle ou lesquelles sont exactes ?

Le gaz naturel figure parmi les exemples de sources renouvelables cités.
Le charbon figure parmi les exemples de sources non renouvelables cités.
La géothermie figure parmi les exemples de sources renouvelables cités.
Le pétrole figure parmi les exemples de sources renouvelables cités.
Le soleil figure parmi les exemples de sources renouvelables cités.

Le charbon figure parmi les exemples de sources non renouvelables cités. · La géothermie figure parmi les exemples de sources renouvelables cités. · Le soleil figure parmi les exemples de sources renouvelables cités.

Explication

Le soleil et la géothermie sont cités comme sources renouvelables, et le charbon comme source non renouvelable. Le pétrole et le gaz naturel appartiennent aux exemples de sources non renouvelables, pas aux exemples renouvelables.

7. Une réserve contient des aliments, une pile, un objet en mouvement, un objet en altitude et un objet chaud. Concernant les formes d’énergie stockées :

Les cinq formes considérées sont nucléaire, cinétique, potentielle, chimique et thermique.
L’objet en mouvement est associé à la forme cinétique de l’énergie.
Un objet chaud est associé à la forme potentielle de l’énergie.
L’objet en altitude est associé à la forme thermique de l’énergie.
Les aliments et la pile sont associés à la forme chimique de l’énergie.

Les cinq formes considérées sont nucléaire, cinétique, potentielle, chimique et thermique. · L’objet en mouvement est associé à la forme cinétique de l’énergie. · Les aliments et la pile sont associés à la forme chimique de l’énergie.

Explication

Les aliments et les piles correspondent à l’énergie chimique, tandis qu’un objet en mouvement relève de l’énergie cinétique. Les cinq formes listées sont bien nucléaire, cinétique, potentielle, chimique et thermique ; l’altitude est associée à la forme potentielle, et un objet chaud à la forme thermique.

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Qu’est-ce qu’une source d’énergie, ou réservoir d’énergie ?

Un lieu où l’énergie est stockée.

À quelle échelle les énergies renouvelables sont-elles inépuisables ?

À l’échelle humaine.

Quelles sont les cinq formes d’énergie stockées par les sources d’énergie ?

Nucléaire, cinétique, potentielle, chimique et thermique.

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