Aspects énergétiques en électricité | Physique-Chimie | Première spécialité
Dernière mise à jour : 16 juin 2026
Un radiateur électrique de puissance \(P=2000\) W fonctionne \(t=4{,}0\) h par jour pendant tout l'hiver.
1. Calcule l'énergie consommée par jour, en kWh. (3 pts)
2. Convertis cette énergie journalière en joules. (2 pts)
3. Quel est le coût de chauffage sur 30 jours ? (4 pts)
1. \(P=2{,}0\) kW. \(E = P\cdot t = 2{,}0 \times 4{,}0 = 8{,}0\) kWh par jour.
2. \(E = 8{,}0 \times 3{,}6\times10^{6} = 2{,}88\times10^{7}\) J.
3. Sur 30 jours : \(E=8{,}0\times30=240\) kWh ; coût \(=240\times0{,}25=60\) €.
Un câble d'alimentation a une résistance \(R=0{,}80\) Ω. Il transporte un courant d'intensité \(I=15\) A.
1. Calcule la puissance perdue par effet Joule dans le câble. (3 pts)
2. Ces pertes sont-elles utiles ou nuisibles ? Justifie. (2 pts)
3. Cite un moyen de réduire ces pertes. (1 pt)
1. \(P = R\cdot I^{2} = 0{,}80 \times 15^{2} = 0{,}80 \times 225 = 180\) W.
2. Nuisibles : cette énergie est dissipée en chaleur dans le câble, donc gaspillée (elle n'arrive pas à l'utilisateur).
3. Réduire \(R\) (câble plus épais / meilleur conducteur) ou réduire \(I\) (transport sous haute tension).
Un chargeur absorbe une puissance électrique \(P_{abs}=12\) W et fournit une puissance utile \(P_{utile}=9{,}6\) W à la batterie.
1. Calcule le rendement \(\eta\) du chargeur (en %). (3 pts)
2. Quelle puissance est perdue, et sous quelle forme ? (2 pts)
1. \(\eta = \dfrac{P_{utile}}{P_{abs}} = \dfrac{9{,}6}{12} = 0{,}80 = 80\,\%\).
2. Puissance perdue \(=12-9{,}6=2{,}4\) W, dissipée en chaleur (effet Joule) — le chargeur chauffe.