La puissance électrique- Collège- Physique Chimie

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Objectif

Calculer la puissance électrique d'un appareil électrique.

Points clés

La puissance électriqueP reçue par un appareil soumis à une tensionU et traversé par un courant électrique d’intensitéI est .
Cette relation restevalable en alternatif uniquement pour les appareils qui n'utilisent que l'effet thermique du courant. On utilise alors les valeurs efficaces de la tension et de l'intensité (celles mesurées avec le voltmètre et l'ampèremètre).
La puissance reçue par une installation électrique est égale à la somme des puissances des appareils qui fonctionnent simultanément.

Sur un appareil électrique figurent ses caractéristiques nominales. On y trouve sa tension nominale, sa fréquence mais aussi sa puissance nominale.

Comment peut-on mesurer cette grandeur?

1.Introduction

La puissance nominale d'un appareil, ou puissance électrique, correspond à la puissance de fonctionnement prévue par le constructeur. C'est la puissance que l'appareil reçoit lorsqu'il est soumis à sa tension nominale (tension que doit recevoir l'appareil pour un fonctionnement optimal).

La puissance électrique se noteP et s’exprime enwatts(de symboleW).

2.La puissance électrique en continu

La puissance électriqueP reçue par un appareil soumis à une tensionU et traversée par un courant électrique d'intensitéI s'obtient par la relation suivante.

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avec:

Pla puissance, enwatt (W)
Ula tension, envolt (V)
Il'intensité, enampère (A)

Cette relation permet de calculer la tensionU: .

Cette relation permet également de calculer l'intensitéI: .

Remarque
Il existe des unités multiples et sous-multiples du watt.

1milliwatt=0,001watt: 1mW=10^–³W
1kilowatt=1000 watts: 1kW=10³W
1mégawatt=1000000watts: 1MW=10⁶W
1gigawatt=1000000000watts: 1GW=10⁹W

3.La puissance électrique en alternatif

La relation précédente reste valable en alternatif, uniquement pour les appareils qui n'utilisent que l'effet thermique du courant (lampe, radiateur, grille-pain, fer à repasser, etc.)

On utilise alors les valeurs efficaces de la tension et de l'intensité: ce sont les valeurs qui sont respectivement mesurées par le voltmètre et l'ampèremètre. On note par la suite la tension efficace par U et l'intensité efficace par I.

La puissance s'exprime ainsi par la relation : .

Exemple1
Un fer à repasser de puissance nominale1500W reçoit une tension nominale de 230V.
On calcule l'intensité qui parcourt le fer.
soit:

Exemple2
Sur un four électrique, on peut lire U=230V et I=15A.
On calcule la puissance nominale du four.

Exemple3
Une lampe de21W est parcourue par un courant d'intensité I=1,75A.
On calcule la tension reçue par la lampe.
soit :

4.La puissance électrique d'une installation

La puissance électrique reçue par une installation électrique est égale à la somme des puissances des appareils qui fonctionnent simultanément.

Exemple
Dans une pièce de la maison, la télévision (P=100W), la lampe (P=50W) et la console de jeux (P=300W) fonctionnent en même temps sur la même multiprise.

La puissance reçue par la multiprise est alors de:
P_reçue=P_télévision+P_lampe+P_console=100+50+300=450W.

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