Fiche de révision : Puissance et énergie électriques

📋 Plan du Cours

1. Puissance électrique et formules
2. Loi d’Ohm
3. Circuits et dipôles
4. Tension et intensité électriques
5. Énergie consommée
6. Transferts et coût énergétique

📖 1. Puissance électrique et formules

🔑 Notions clés & Définitions

• Puissance nominale : Puissance reçue par un appareil dans des conditions normales d’utilisation.

★ À maîtriser

📐 Formule — La puissance électrique vérifie $P = U \times I$, avec P en watt, U en volt et I en ampère.

Compléments

📐 Formule — À partir de la relation de puissance, on obtient $U = \frac{P}{I}$ et $I = \frac{P}{U}$.

💡 Astuce mémo

PUI : Puissance = U × I

📖 2. Loi d’Ohm

📝 Points essentiels

📐 Formule — La loi d’Ohm relie la tension, la résistance et l’intensité par $U = R \times I$, avec U en volt, R en ohm et I en ampère.

📖 3. Circuits et dipôles

🔑 Notions clés & Définitions

• Dipôle : Composant électrique qui possède deux bornes.

★ À maîtriser

📌 Un circuit en série comporte une seule boucle, tandis qu’un circuit en dérivation comporte plusieurs boucles ou branches.

Compléments

• Le moteur, la diode et la DEL sont des dipôles polarisés dont le fonctionnement dépend du sens de branchement.

💡 Astuce mémo

Série : une boucle et même intensité ; dérivation : plusieurs branches et intensité répartie

📖 4. Tension et intensité électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : Différence de niveau électrique notée U et mesurée en volt.

★ À maîtriser

• Pour mesurer une tension, on branche un voltmètre en dérivation aux bornes du dipôle ou du générateur.

📐 Formule — Dans un circuit en série, la tension du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des deux dipôles : $U = U_1 + U_2$.

📐 Formule — Dans un circuit en série, l’intensité est la même dans tous les dipôles : $I = I_1 = I_2$.

📐 Formule — Dans un circuit en dérivation, l’intensité de la branche principale est égale à la somme des intensités des branches dérivées : $I_p = I_1 + I_2 + I_3$.

Compléments

📌 Lors du branchement d’un multimètre, la borne V est reliée à la borne positive du générateur et la borne COM à sa borne négative.

💡 Astuce mémo

Mesurer U au voltmètre en dérivation, puis appliquer les lois d’additivité

📖 5. Énergie consommée

★ À maîtriser

📐 Formule — L’énergie électrique consommée vérifie $E = P \times t$.

• L’énergie E s’exprime en joule lorsque la puissance P est en watt et la durée t en seconde.

Compléments

• Lorsque la durée est exprimée en heure, l’énergie électrique s’exprime en wattheure.

• 🔄 L’étude d’une consommation électrique suit plusieurs étapes.:

  1. Choisir une pièce à étudier
  2. Calculer l’énergie de chaque appareil pendant les heures pleines
  3. Calculer l’énergie de chaque appareil pendant les heures creuses
  4. Établir la facture totale
  5. Proposer des économies d’énergie

💡 Astuce mémo

Plus la puissance ou la durée augmente, plus l’énergie consommée augmente

📖 6. Transferts et coût énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Modes de transfert thermique : Les trois modes de transfert thermique cités sont la conduction, la convection et le rayonnement.
• Convection : Transport de chaleur par déplacement de molécules.

📝 Points essentiels

• L’abonnement électrique du client correspond à une puissance souscrite de 15 kW, en admettant que 1 kVA correspond à 1 kW.

• Les heures creuses indiquées dans le document tarifaire vont de 22 h à 6 h. — EDF, 01/01/2021

• L’énergie peut être transférée sans changement de forme.

📊 Tableaux de synthèse

Circuits en série et en dérivation