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Mesurer l'énergie délivrée à un appareil au cours du temps

Utilisation du voltmètre, calcul de puissance et d'énergie

Une tension se mesure en plaçant les sondes aux bornes d’un conducteur ohmique (résistance, ampoule, tout composant qui consomme de l’énergie). Le courant se mesure l’intérieur du circuit, en ouvrant ce dernier et en insérant le multimètre. Il existe des appareils utilisant les champs magnétiques qui permettent de mesurer un courant sans ouvrir le circuit.

En électrostatique, la puissance électrique est donnée par le produit de la tension et de l’intensité du courant. On peut substituer cette expression dans la formule générale de la puissance pour trouver une nouvelle expression pour l’énergie en fonction de la tension, du courant et du temps.

Questions puissance et énergie

Question

On mesure une tension de 5 V sur une batterie. On mesure par ailleurs un courant de 20 mA sortant de la batterie. Calculer la puissance délivrée par la batterie.

Réponses

1 W

100 W

2500 W

Question

Un appareil de 40 W est branché sur le secteur (Umoy = 230 V). Calculer le courant moyen parcourant le fil reliant la prise à l'appareil.

Réponses

5,75 A

174 mA

174 A

5,75 mA

Question

Calculer l'énergie consommée en une heure par un appareil sur lequel le potentiel est de 10 V et l'intensité du courant électrique y entrant est de 20 mA.

Réponses

720 J

72 kJ

56 micro Joules

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Puissance fournie, puissance dissipée

La puissance fournie par une source est donnée en watts ou, pour des installations ou des appareils plus puissants, en VA (volt - ampère). C'est le produit de la tension U (en volts V) avec l'intensité du courant i (en ampères A).

Puissance délivrée par une source

P = U i

La puissance dissipée par tout dipôle ohmique passif (résistance, ampoule, etc.) est le produit du carré de l'intensité du courant i (en ampères A) avec la résistance (en ohms Ω).

Puissance dissipée

P = i^2 R

La somme des puissances fournies dans un circuit est nécessairement égale, par la conservation de l'énergie, à la somme des puissances dissipées (ou utilisées).

Activité "remplir les blancs"

Lisez le paragraphe ci-dessous et saisissez les valeurs manquantes.

Si un courant de 2 A passe dans une résistance de 3 ohms, la puissance dissipée sous forme de chaleur par la résistance est égale à W. Si cette résistance est en série avec une ampoule qui consomme 12 W, la source doit avoir une tension de V pour délivrer les W nécessaires au fonctionnement de ce circuit.

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