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Puissance active et facteur de puissance

Co-intervention Maths-Sciences | Première Bac Pro ERA | Électricité — groupement 3

Dernière mise à jour : 4 septembre 2026

Objectifs
Identification de la ressource

1. Mise en situation professionnelle

Préparer le raccordement des équipements

Le dossier de l'atelier comporte la tension, l'intensité et le facteur de puissance de plusieurs appareils monophasés. Le technicien doit vérifier les puissances actives annoncées et expliquer pourquoi deux moteurs de même puissance peuvent appeler des courants différents. Les plaques sont fictives.

2. Repères utiles

Puissance active
Pour un récepteur monophasé en régime sinusoïdal : \[P=U I\cos\varphi\]avec \(P\) en W, \(U\) en V, \(I\) en A. Le facteur de puissance \(\cos\varphi\) est sans unité et compris entre 0 et 1.
À ne pas confondre
Le facteur de puissance n'est pas le rendement. À puissance active donnée, un facteur de puissance plus faible conduit à un courant plus élevé ; il ne signifie pas à lui seul que l'appareil consomme davantage de kWh pour effectuer le même travail.

3. Exercices différenciés

SocleLire une plaque

Une ponceuse monophasée porte : 230 V ; 12 A ; \(\cos\varphi=0{,}80\). Calculer sa puissance active.
\(P=230\times12\times0{,}80=2\,208\ \text{W}\), soit environ 2,21 kW.
StandardDeux moteurs de 2,2 kW

Les deux moteurs délivrent une puissance active électrique de 2,2 kW sous 230 V. A : \(\cos\varphi=0{,}65\). B : \(\cos\varphi=0{,}90\).
  1. Isoler \(I\) dans la relation.
  2. Calculer le courant de chaque moteur.
  3. Identifier celui qui appelle le moins de courant.
  1. \(I=P/(U\cos\varphi)\).
  2. A : \(2\,200/(230\times0{,}65)=14{,}7\ \text{A}\). B : \(2\,200/(230\times0{,}90)=10{,}6\ \text{A}\).
  3. Le moteur B appelle le moins de courant pour la même puissance active.
ApprofondissementBilan d'une zone de fabrication

Scie : 230 V, 14 A, \(\cos\varphi=0{,}82\). Aspiration : 230 V, 8 A, \(\cos\varphi=0{,}75\). Éclairage : puissance active 0,80 kW. Tous fonctionnent 4 h.
  1. Calculer les puissances actives de la scie et de l'aspiration.
  2. Calculer la puissance active totale.
  3. Calculer l'énergie consommée en 4 h.
  4. Expliquer pourquoi ce bilan ne dimensionne pas l'installation.
  1. Scie : \(230\times14\times0{,}82=2{,}64\ \text{kW}\). Aspiration : \(230\times8\times0{,}75=1{,}38\ \text{kW}\).
  2. \(P_{tot}=2{,}64+1{,}38+0{,}80=4{,}82\ \text{kW}\).
  3. \(E=4{,}82\times4=19{,}28\ \text{kWh}\).
  4. Il manque notamment régime de démarrage, protections, sections, simultanéité réelle, triphasé éventuel et règles d'installation.
Sources et positionnement — vérifiés le 4 septembre 2026
Le facteur de puissance et la puissance active sont explicitement au programme de physique-chimie de Première professionnelle, groupement 3, BO spécial n° 1 du 6 février 2020. Les valeurs de plaques sont fictives et la séance ne constitue ni un calcul d'installation ni un choix de protection.