QCM : Énergie et mesures électriques (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un dipôle reçoit une tension de 12 V12\,\text{V} et un courant de 0,5 A0{,}5\,\text{A} ; quelle puissance électrique reçoit-il ?

6 W6\,\text{W}
24 W24\,\text{W}
0,042 W0{,}042\,\text{W}
12,5 W12{,}5\,\text{W}

$$6\,\text{W}$$

Explication

La puissance reçue se calcule par P=U×IP = U \times I, donc 12×0,5=6 W12 \times 0{,}5 = 6\,\text{W}. Diviser la tension par l’intensité donnerait une autre grandeur, et non la puissance.

2. Quelle définition décrit le mieux l’énergie d’un système ?

Sa capacité à agir sur un autre système et à modifier son état
La force exercée sur lui par un autre système en mouvement
La quantité de matière qu’il contient, rapportée à son volume
La mesure de la vitesse à laquelle il effectue une transformation

Sa capacité à agir sur un autre système et à modifier son état

Explication

L’énergie est la capacité d’un système à agir sur un autre afin de modifier son état, par exemple sa vitesse ou son aspect. La vitesse d’une transformation décrit plutôt une puissance que la définition de l’énergie.

3. Pour que l’énergie d’une source devienne utilisable par l’Homme, quel principe faut-il considérer ?

Elle est créée lorsque le système commence à agir
Elle reste sous sa forme initiale pendant toute utilisation
Elle se conserve et doit être transformée
Elle disparaît au cours de sa conversion en énergie utile

Elle se conserve et doit être transformée

Explication

L’énergie se conserve, mais elle doit être transformée pour devenir utilisable par l’Homme. L’idée qu’elle disparaît lors de cette transformation confond conversion et perte d’énergie.

4. Que représente le kilowatt-heure (kWh) comme unité d’énergie électrique ?

La quantité de chaleur échangée par un appareil dont la puissance moyenne est de 1 kW
L’énergie produite ou consommée en une heure par un appareil de puissance moyenne égale à 1 kW
La puissance délivrée pendant une seconde par un appareil consommant 1 kJ
L’énergie nécessaire pour faire fonctionner un appareil de 1 W pendant une seconde

L’énergie produite ou consommée en une heure par un appareil de puissance moyenne égale à 1 kW

Explication

Le kilowatt-heure correspond à l’énergie consommée ou produite pendant une heure par un appareil de puissance moyenne de 1 kW. Le joule, évoqué dans un distracteur, est une unité d’énergie, mais une seconde de fonctionnement à 1 W correspond à 1 J et non à un kWh.

5. Quel exemple associe correctement une énergie de stock à une énergie de flux ?

Le charbon et l’éolien sont deux énergies de flux.
Le charbon est une énergie de stock et l’éolien une énergie de flux.
L’éolien est une énergie de stock et le charbon une énergie de flux.
Le charbon et l’éolien sont deux énergies de stock.

Le charbon est une énergie de stock et l’éolien une énergie de flux.

Explication

Le charbon est présenté comme une énergie fossile de stock, tandis que l’éolien illustre une énergie de flux. Inverser ces catégories confond une réserve qui s’amenuise avec une source renouvelable.

6. Quel est le rôle principal d’un diagramme de Sankey dans un bilan énergétique ?

Représenter les transferts d’énergie et faire ressortir leurs apports et leurs pertes
Comparer les stocks d’énergie disponibles selon leur durée d’exploitation
Convertir la production d’énergie primaire en énergie finale à l’aide d’un rendement
Calculer la consommation intérieure en retirant les soutes internationales

Représenter les transferts d’énergie et faire ressortir leurs apports et leurs pertes

Explication

La largeur des flèches d’un diagramme de Sankey est proportionnelle à la quantité d’énergie transférée, ce qui met en évidence les transferts majeurs, les apports et les pertes. Le retrait des soutes internationales sert à établir la consommation intérieure, mais ne décrit pas la fonction du diagramme.

7. Quelle relation permet de calculer la puissance électrique reçue par un dipôle à partir de la tension à ses bornes et de l’intensité du courant ?

P=U×IP = U \times I, avec la puissance en watts
P=IUP = \frac{I}{U}, avec la puissance en watts
P=U+IP = U + I, avec la puissance en watts
P=UIP = \frac{U}{I}, avec la puissance en watts

$$P = U \times I$$, avec la puissance en watts

Explication

La puissance électrique reçue se calcule en multipliant la tension par l’intensité, exprimées respectivement en volts et en ampères. La division de la tension par l’intensité correspond à une autre relation électrique, et non au calcul de la puissance.

8. En quoi l’énergie et la puissance diffèrent-elles, tout en étant liées ?

L’énergie mesure un débit par unité de temps, tandis que la puissance désigne une quantité conservée dans un système.
L’énergie mesure une quantité transférée, tandis que la puissance désigne la durée nécessaire à son transfert.
L’énergie mesure une quantité transférée ou disponible, tandis que la puissance mesure cette énergie par unité de temps.
L’énergie mesure la capacité d’un système à agir, tandis que la puissance désigne sa capacité à modifier un autre système.

L’énergie mesure une quantité transférée ou disponible, tandis que la puissance mesure cette énergie par unité de temps.

Explication

L’énergie correspond à une quantité, alors que la puissance exprime le débit d’énergie, c’est-à-dire l’énergie produite ou consommée par unité de temps. La durée de transfert intervient dans le calcul de l’énergie, mais elle n’est pas la définition de la puissance.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Énergie et mesures électriques.

Que mesure un ampèremètre, dans quelle unité et comment se branche-t-il ?

Il mesure l’intensité en ampères et se branche en série après ouverture du circuit.

Quelle tension et quelle intensité reçoit la lampe du circuit 1 ?

11,76 V et 1,32 A.

Que désigne l’énergie pour un système ?

La capacité d’agir sur un autre système afin de modifier son état.

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