QCM : Énergie et conversions (15 questions)

Question 1

1. Un appareil fonctionne à puissance constante de $36\,\mathrm{W}$ pendant $25\,\mathrm{s}$ . Quelle énergie transfère-t-il ?

900\,\mathrm{J}

3240\,\mathrm{J}

1{,}44\,\mathrm{J}

36\,\mathrm{J}

Explication

À puissance constante, $E=P\times t$ , donc $36\times25=900\,\mathrm{J}$ . $1{,}44\,\mathrm{J}$ résulte d’une division, $3240\,\mathrm{J}$ d’une conversion injustifiée en heures, et $36\,\mathrm{J}$ reprend simplement la valeur de la puissance.

Answer

$$900\,\mathrm{J}$$

Question 2

2. Un transfert de $5400\,\mathrm{J}$ s’effectue en $90\,\mathrm{s}$ . Quelle est la puissance moyenne correspondante ?

0{,}0167\,\mathrm{W}

5400\,\mathrm{W}

60\,\mathrm{W}

486000\,\mathrm{W}

Explication

La puissance moyenne est l’énergie transférée par unité de temps : $P=E/t=5400/90=60\,\mathrm{W}$ . $486000\,\mathrm{W}$ correspond à une multiplication, $0{,}0167\,\mathrm{W}$ au rapport inversé et $5400\,\mathrm{W}$ confond énergie et puissance.

Answer

$$60\,\mathrm{W}$$

Question 3

3. Un chargeur fournit une tension de $9\,\mathrm{V}$ et un courant de $2\,\mathrm{A}$ . Quelle puissance électrique délivre-t-il ?

18\,\mathrm{W}

9\,\mathrm{W}

4{,}5\,\mathrm{W}

11\,\mathrm{W}

Explication

La puissance électrique vérifie $P=U\times I$ , donc $9\times2=18\,\mathrm{W}$ . $11\,\mathrm{W}$ provient d’une addition, $4{,}5\,\mathrm{W}$ d’une division et $9\,\mathrm{W}$ omet l’intensité.

Answer

$$18\,\mathrm{W}$$

Question 4

4. Un dispositif alimenté sous $12\,\mathrm{V}$ consomme $0{,}5\,\mathrm{A}$ pendant $3\,\mathrm{h}$ . Quelle énergie électrique reçoit-il ?

1{,}5\,\mathrm{W.h}

64800\,\mathrm{W.h}

6\,\mathrm{W.h}

18\,\mathrm{W.h}

Explication

L’énergie transférée vaut $E=U\times I\times t=12\times0{,}5\times3=18\,\mathrm{W.h}$ . $6\,\mathrm{W.h}$ oublie la durée, $1{,}5\,\mathrm{W.h}$ omet la tension et $64800\,\mathrm{W.h}$ utilise les secondes sans adapter l’unité d’énergie.

Answer

$$18\,\mathrm{W.h}$$

Question 5

5. Une batterie de tension $7{,}5\,\mathrm{V}$ fournit une charge de $4\,\mathrm{A.h}$ . Quelle énergie électrique correspond à cette charge ?

11{,}5\,\mathrm{W.h}

1{,}875\,\mathrm{W.h}

30\,\mathrm{W.h}

7{,}5\,\mathrm{W.h}

Explication

Pour une charge $Q$ , l’énergie électrique est $E=U\times Q$ , soit $7{,}5\times4=30\,\mathrm{W.h}$ . $1{,}875\,\mathrm{W.h}$ inverse le rapport, $11{,}5\,\mathrm{W.h}$ additionne les grandeurs et $7{,}5\,\mathrm{W.h}$ néglige la charge.

Answer

$$30\,\mathrm{W.h}$$

Question 6

6. Dans un circuit où la tension reste constante à 12 V, l’intensité passe de 2 A à 5 A. Comment évolue la puissance électrique ?

Elle passe de 2 W à 5 W.

Elle reste égale à 24 W.

Elle passe de 60 W à 24 W.

Elle passe de 24 W à 60 W.

Explication

À tension constante, $P=U\times I$ : la puissance passe de $12\times2=24$ W à $12\times5=60$ W. L’inversion de la variation donne 60 W puis 24 W, l’indépendance de l’intensité conduit à une puissance inchangée, et 2 W puis 5 W omet la tension.

Answer

Elle passe de 24 W à 60 W.

Question 7

7. Un appareil reçoit 900 J entre $t_1=10$ s et $t_2=40$ s. Quelle est sa puissance moyenne sur cet intervalle ?

22,5 W

−30 W

30 W

27 000 W

Explication

La puissance moyenne est la variation d’énergie divisée par la durée : $P=900/(40-10)=30$ W. Diviser par 40 s néglige l’instant initial, multiplier par la durée confond puissance et énergie, et inverser les instants donne un signe négatif.

Answer

L’énergie transférée pendant l’intervalle

Answer

La puissance utile et la puissance absorbée

Answer

$$E_{pp}=m\times g\times z$$

Answer

L’énergie potentielle de pesanteur de l’eau

Answer

$$3,2\times10^7\ \text{W.h}$$

Question 8

8. Sur un graphique représentant la puissance d’un appareil en fonction du temps, quelle grandeur correspond à l’aire comprise sous la courbe entre deux instants ?

L’énergie transférée pendant l’intervalle

La puissance instantanée à la fin de l’intervalle

La durée écoulée pendant l’intervalle

La variation de puissance pendant l’intervalle

Explication

L’énergie transférée se détermine par l’aire sous la courbe de puissance en fonction du temps. La puissance instantanée est une ordonnée, la variation de puissance est liée aux valeurs de la puissance, et la durée se lit sur l’axe horizontal.

Question 9

9. Pour évaluer le rendement d’un convertisseur, quelles puissances faut-il comparer ?

La puissance absorbée et la puissance perdue

La puissance absorbée et la puissance utile, dans l’ordre inverse

La puissance utile et la puissance perdue

La puissance utile et la puissance absorbée

Explication

Le rendement d’un convertisseur est le rapport entre la puissance utile fournie et la puissance absorbée à l’entrée. La puissance perdue n’est pas la puissance absorbée, inverser le rapport change la définition, et comparer utile et perdue omet la puissance d’entrée.

Question 10

10. Un convertisseur absorbe 500 J et fournit 350 J d’énergie utile. Quel rendement énergétique obtient-on ?

0,7 %

70 %

30 %

143 %

Explication

Le rendement énergétique vaut $\eta=E_{\mathrm{utile}}/E_{\mathrm{absorbée}}=350/500=0,70$ , soit 70 %. L’inversion donne environ 143 %, la soustraction donne 150 J, et 0,7 % provient d’une conversion erronée du rapport décimal.

Question 11

11. Un moteur absorbe 800 W et fournit 600 W de puissance utile. Quel est son rendement en puissance ?

133 %

200 W

0,75 %

75 %

Explication

Le rendement en puissance est $\eta=P_{\mathrm{utile}}/P_{\mathrm{absorbée}}=600/800=0,75$ , soit 75 %. Le rapport inversé dépasse 100 %, la différence de puissances vaut 200 W sans être un rendement, et 0,75 % résulte d’une conversion incorrecte.

Question 12

12. Pour estimer l’énergie potentielle de pesanteur d’une masse placée à une altitude donnée, quelle expression faut-il utiliser ?

E_{pp}=m\times g\times z

E_{pp}=m\times z

E_{pp}=m\times g

E_{pp}=\frac{m\times g}{z}

Explication

L’énergie potentielle de pesanteur est le produit de la masse, de l’intensité de la pesanteur et de l’altitude. L’expression sans altitude l’omet, celle sans $g$ oublie la pesanteur, et la division par $z$ inverse le rôle de l’altitude.

Question 13

13. Dans une installation de pompage-turbinage, quelle énergie l’eau stockée en altitude peut-elle transmettre aux alternateurs pendant le turbinage ?

L’énergie potentielle de pesanteur de l’eau

L’énergie électrique utilisée pour le pompage

L’énergie thermique dissipée par l’installation

L’énergie cinétique de l’eau uniquement

Explication

Lors du turbinage, l’énergie potentielle de l’eau stockée en altitude est reçue par les alternateurs. L’énergie électrique de pompage correspond à l’étape de stockage, tandis que l’énergie cinétique seule ou l’énergie thermique dissipée ne désigne pas l’énergie reçue indiquée ici.

Question 14

14. Une installation fournit une puissance constante de 8 MW pendant 4 h. Quelle énergie produit-elle ?

2\times10^6\ \text{W.h}

3,2\times10^7\ \text{W}

32\ \text{W.h}

3,2\times10^7\ \text{W.h}

Explication

À puissance constante, $E=P\times t$ : $8\ \text{MW}\times4\ \text{h}=32\ \text{MW.h}=3,2\times10^7\ \text{W.h}$ . Le résultat de 32 W.h omet la conversion des mégawatts, la division inverse la relation et l’unité W correspond à une puissance.

Question 15

15. Un ordinateur de 200 W fonctionne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il en joules ?

720 000 J

200 J

12 000 J

200 W

Explication

Avec $E=P\times t$ et $1\ \text{h}=3\,600\ \text{s}$ , on obtient $200\times3\,600=720\,000\ \text{J}$ . La valeur de 200 ne convertit pas l’heure, 12 000 utilise 60 secondes par heure, et W est une unité de puissance.

QCM : Énergie et conversions (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un appareil fonctionne à puissance constante de $36\,\mathrm{W}$ pendant $25\,\mathrm{s}$ . Quelle énergie transfère-t-il ?

2. Un transfert de $5400\,\mathrm{J}$ s’effectue en $90\,\mathrm{s}$ . Quelle est la puissance moyenne correspondante ?

3. Un chargeur fournit une tension de $9\,\mathrm{V}$ et un courant de $2\,\mathrm{A}$ . Quelle puissance électrique délivre-t-il ?

4. Un dispositif alimenté sous $12\,\mathrm{V}$ consomme $0{,}5\,\mathrm{A}$ pendant $3\,\mathrm{h}$ . Quelle énergie électrique reçoit-il ?

5. Une batterie de tension $7{,}5\,\mathrm{V}$ fournit une charge de $4\,\mathrm{A.h}$ . Quelle énergie électrique correspond à cette charge ?

6. Dans un circuit où la tension reste constante à 12 V, l’intensité passe de 2 A à 5 A. Comment évolue la puissance électrique ?

7. Un appareil reçoit 900 J entre $t_1=10$ s et $t_2=40$ s. Quelle est sa puissance moyenne sur cet intervalle ?

8. Sur un graphique représentant la puissance d’un appareil en fonction du temps, quelle grandeur correspond à l’aire comprise sous la courbe entre deux instants ?

9. Pour évaluer le rendement d’un convertisseur, quelles puissances faut-il comparer ?

10. Un convertisseur absorbe 500 J et fournit 350 J d’énergie utile. Quel rendement énergétique obtient-on ?

11. Un moteur absorbe 800 W et fournit 600 W de puissance utile. Quel est son rendement en puissance ?

12. Pour estimer l’énergie potentielle de pesanteur d’une masse placée à une altitude donnée, quelle expression faut-il utiliser ?

13. Dans une installation de pompage-turbinage, quelle énergie l’eau stockée en altitude peut-elle transmettre aux alternateurs pendant le turbinage ?

14. Une installation fournit une puissance constante de 8 MW pendant 4 h. Quelle énergie produit-elle ?

15. Un ordinateur de 200 W fonctionne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il en joules ?

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QCM : Énergie et conversions (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un appareil fonctionne à puissance constante de 36 W36\,\mathrm{W}36W pendant 25 s25\,\mathrm{s}25s. Quelle énergie transfère-t-il ?

2. Un transfert de 5400 J5400\,\mathrm{J}5400J s’effectue en 90 s90\,\mathrm{s}90s. Quelle est la puissance moyenne correspondante ?

3. Un chargeur fournit une tension de 9 V9\,\mathrm{V}9V et un courant de 2 A2\,\mathrm{A}2A. Quelle puissance électrique délivre-t-il ?

4. Un dispositif alimenté sous 12 V12\,\mathrm{V}12V consomme 0,5 A0{,}5\,\mathrm{A}0,5A pendant 3 h3\,\mathrm{h}3h. Quelle énergie électrique reçoit-il ?

5. Une batterie de tension 7,5 V7{,}5\,\mathrm{V}7,5V fournit une charge de 4 A.h4\,\mathrm{A.h}4A.h. Quelle énergie électrique correspond à cette charge ?

6. Dans un circuit où la tension reste constante à 12 V, l’intensité passe de 2 A à 5 A. Comment évolue la puissance électrique ?

7. Un appareil reçoit 900 J entre t1=10t_1=10t1​=10 s et t2=40t_2=40t2​=40 s. Quelle est sa puissance moyenne sur cet intervalle ?

8. Sur un graphique représentant la puissance d’un appareil en fonction du temps, quelle grandeur correspond à l’aire comprise sous la courbe entre deux instants ?

9. Pour évaluer le rendement d’un convertisseur, quelles puissances faut-il comparer ?

10. Un convertisseur absorbe 500 J et fournit 350 J d’énergie utile. Quel rendement énergétique obtient-on ?

11. Un moteur absorbe 800 W et fournit 600 W de puissance utile. Quel est son rendement en puissance ?

12. Pour estimer l’énergie potentielle de pesanteur d’une masse placée à une altitude donnée, quelle expression faut-il utiliser ?

13. Dans une installation de pompage-turbinage, quelle énergie l’eau stockée en altitude peut-elle transmettre aux alternateurs pendant le turbinage ?

14. Une installation fournit une puissance constante de 8 MW pendant 4 h. Quelle énergie produit-elle ?

15. Un ordinateur de 200 W fonctionne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il en joules ?

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1. Un appareil fonctionne à puissance constante de $36\,\mathrm{W}$ pendant $25\,\mathrm{s}$ . Quelle énergie transfère-t-il ?

2. Un transfert de $5400\,\mathrm{J}$ s’effectue en $90\,\mathrm{s}$ . Quelle est la puissance moyenne correspondante ?

3. Un chargeur fournit une tension de $9\,\mathrm{V}$ et un courant de $2\,\mathrm{A}$ . Quelle puissance électrique délivre-t-il ?

4. Un dispositif alimenté sous $12\,\mathrm{V}$ consomme $0{,}5\,\mathrm{A}$ pendant $3\,\mathrm{h}$ . Quelle énergie électrique reçoit-il ?

5. Une batterie de tension $7{,}5\,\mathrm{V}$ fournit une charge de $4\,\mathrm{A.h}$ . Quelle énergie électrique correspond à cette charge ?

7. Un appareil reçoit 900 J entre $t_1=10$ s et $t_2=40$ s. Quelle est sa puissance moyenne sur cet intervalle ?