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Fiche résumé — Énergie et puissance électrique

Chapitre 1 | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique-Chimie

1. Puissance électrique

La puissance électrique P mesure la vitesse de consommation d'énergie d'un appareil. C'est un débit d'énergie (grandeur instantanée).

\(P = U \times I\)
  • \(P\) en watts (W)
  • \(U\) en volts (V)
  • \(I\) en ampères (A)

2. Énergie électrique

L'énergie électrique E est la quantité totale consommée pendant une durée t. C'est une quantité cumulée.

\(E = P \times t\)
  • Si \(P\) en W et \(t\) en s → \(E\) en joules (J)
  • Si \(P\) en kW et \(t\) en h → \(E\) en kWh

3. Unités d'énergie

\(1 \text{ kWh} = 3{,}6 \times 10^6 \text{ J} = 3{,}6 \text{ MJ}\)
  • Le joule (J) est l'unité du Système international
  • Le kilowattheure (kWh) est l'unité des factures d'électricité
Astuce : Pour obtenir directement des kWh, exprimer P en kW et t en heures.

4. Formules dérivées

Triangle P-U-I :

\(U = \dfrac{P}{I} \qquad I = \dfrac{P}{U}\)

Triangle E-P-t :

\(P = \dfrac{E}{t} \qquad t = \dfrac{E}{P}\)
Astuce : Cacher la grandeur cherchée dans le triangle pour retrouver la formule.

5. Mesurer la puissance (courant continu)

  • Voltmètre en dérivation → mesure \(U\)
  • Ampèremètre en série → mesure \(I\)
  • Calculer \(P = U \times I\)
Piège : Le kWh n'est PAS une unité de puissance. C'est une unité d'énergie.

6. Compteur et coût

\(E_{\text{consommée}} = \text{index final} - \text{index initial}\) (en kWh)
\(\text{Coût} = E_{\text{kWh}} \times \text{prix du kWh}\)
Piège : Ne pas oublier de convertir les minutes en heures (\(\div 60\)) ou en secondes (\(\times 60\)) selon l'unité souhaitée.

Résumé express — Méthode type

1 Identifier \(P\), \(U\) et \(I\) sur la plaque signalétique de la machine
2 Calculer la grandeur manquante avec \(P = U \times I\)
3 Convertir \(P\) en kW et \(t\) en heures
4 Calculer l'énergie : \(E = P_{\text{kW}} \times t_{\text{h}}\) (en kWh)
5 Calculer le coût : \(\text{Coût} = E_{\text{kWh}} \times \text{prix}\)