TP : Énergie et puissance

Objectifs de la séance

  • Distinguer énergie et puissance
  • Connaître des ordres de grandeur de puissances des appareils électriques du quotidien
  • Prise de conscience de l'impact énergétique de l'outil informatique et des réseaux

Énergie vs puissance

Énergie et puissance sont des termes couramment employés mais très souvent confondus. Le programme de première STI2D exige que vous maîtrisiez ces deux termes et les unités correspondantes.


Après avoir regardé la vidéo ci-contre répondre aux questions.

Questions
  1. Donner une définition de l'énergie.
  2. Proposer des unités d'énergie.
  3. Quelles sont les grandeurs physiques indiquées sur la plaque signalétique ci-contre ?
  4. Pourquoi l'énergie consommée n'est-elle pas indiquée ?
Plaque signalétique d'un appareil électrique inconnu

CORRECTION

L’énergie est une grandeur physique qui traduit l’aptitude d’un système à pouvoir en modifier un autre.

Elle peut s'exprimer en Joule ( J ) ou kilowatt heure (kW.h).

Sur les plaques signalétiques seule la puissance apparait puisque l'énergie consommée dépendra de la durée d'utilisation. La puissance, elle, est une valeur qui ne dépend pas de la durée d'utilisation, elle est constante pour un appareil donné. 

Ordres de grandeur de puissances

Grâce aux appareils de mesure mis à disposition, mesurer les puissances consommées des différents appareils électriques présents sur la paillasse et les classer sur une échelle des puissances adaptée.

icone idee

Lecteur d'animations flash  : TELECHARGER

Exercice animé (clic droite "Enregistrer le lien sous")  : TELECHARGER

CORRECTION

La puissance mesurée de différents appareils (lampes, sèche cheveux, bouilloire etc.) permet d'avoir une idée des puissances électriques au quotidien.

Echelle de puissance dans l'habitat

Que représente 1 kW.h ?

“1 kW.h représente l'énergie nécessaire pour faire fonctionner son réfrigérateur pendant une journée, chauffer 1 m² de son logement pendant 6 h, ou rafraîchir son logement à l'aide d'un climatiseur pendant 20 minutes environ. C'est aussi l'énergie globale utilisée pour que l'on puisse visualiser une vidéo en streaming pendant 10 s, en tenant compte de l'énergie nécessaire au fonctionnement des infrastructures d'Internet et notamment les Datas Centers.
Avec un 1 kWh, on peut aussi envoyer environ 40 emails, 10 000 SMS ou encore effectuer 3 500 recherches sur Google.”

D'après DELAGRAVE 1STI2D

Questions
  1. Calculer la puissance moyenne d'un réfrigérateur, d'un climatiseur et d'une lecture de vidéo en streaming.
  2. Combien de Joule représente 1kW.h ?
  3. Pourquoi EDF facture-t-il des kW.h et pas des Joule ?
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