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La puissance et l'énergie électriques

Deux formules, et tu sais lire n'importe quelle étiquette d'appareil et calculer ta facture d'électricité.

Physique-ChimieCollège3e

Regarde derrière ton four : « 230 V ~ 2000 W ». Sur ton chargeur : « 5 V, 2 A ». Ces chiffres ne sont pas de la déco, ils te disent exactement combien d'énergie l'appareil avale. ⚡

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C'est quoi le délire ?

La puissance P est l'énergie consommée chaque seconde par un appareil. Elle se mesure en watts (W).

L'énergie E est ce que l'appareil consomme au total, pendant toute la durée où il fonctionne. Elle se mesure en joules (J) ou, plus pratique, en wattheures (Wh) et kilowattheures (kWh).

Un appareil très puissant utilisé 2 minutes peut consommer moins qu'un petit appareil laissé branché toute la journée. Puissance ≠ énergie.

La formule magique

  • P = U × I avec P en watts (W), U en volts (V), I en ampères (A)
  • E = P × t avec E en Wh si P est en W et t en heures
  • E = P × t avec E en J si P est en W et t en secondes
  • 1 kW = 1000 W ; 1 kWh = 1000 Wh ; 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ
  • Sécurité : le secteur est à 230 V, une tension mortelle. Jamais les mains mouillées, jamais de fil dénudé, et le disjoncteur coupe en cas de surintensité ou de court-circuit.

On teste sur un exemple

Ton four est branché sur le secteur (230 V) et sa plaque indique 2000 W. Tu l'utilises 45 minutes.

  1. Intensité qu'il appelle : I = P / U = 2000 / 230 ≈ 8,7 A.
  2. Durée en heures : 45 min = 45 / 60 = 0,75 h.
  3. Énergie : E = P × t = 2 kW × 0,75 h = 1,5 kWh.
  4. En joules : 1,5 × 3 600 000 = 5 400 000 J, soit 5,4 MJ.
  5. Coût, à 0,20 € le kWh : 1,5 × 0,20 = 0,30 €.

Ton chargeur de téléphone, lui : P = U × I = 5 × 2 = 10 W. Deux cents fois moins gourmand.

Le piège classique

Mélanger les unités. Dans E = P × t, si tu veux des kWh, il faut P en kW et t en heures. 30 minutes, ce n'est pas « 0,30 h » mais 0,5 h. Cette erreur coûte des points au brevet chaque année.

L'astuce pour retenir

« PUIssance = U × I. » Le mot te donne la formule. Et pour l'énergie : « énergie = puissance × temps », comme une distance = vitesse × temps.

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. Un chargeur délivre 5 V et 2 A. Sa puissance est de…

2. Une ampoule de 60 W allumée pendant 5 heures consomme…

3. Un appareil de 2000 W fonctionne 30 minutes. L'énergie consommée vaut…

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