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Fiche résumé — Énergie et puissance électrique

Chapitre 1 | 1ère Bac Pro ICCER (Grpt 1) | Physique-Chimie

1. Rappels courant continu

Le courant continu a un sens et une intensité constants.

  • Tension \(U\) (en V) : mesurée au voltmètre en dérivation
  • Intensité \(I\) (en A) : mesurée à l'ampèremètre en série
Piège : Ne jamais inverser les branchements : voltmètre en dérivation, ampèremètre en série.

2. Puissance électrique

\(P = U \times I\)

\(P\) en watts (W), \(U\) en volts (V), \(I\) en ampères (A).

Formules dérivées :

\(U = \dfrac{P}{I} \qquad I = \dfrac{P}{U}\)
Astuce : La puissance nominale (plaque signalétique) correspond au fonctionnement optimal de l'appareil.

3. Énergie électrique

\(E = P \times t\)
  • En joules : \(P\) en W et \(t\) en s
  • En kWh : \(P\) en kW et \(t\) en h
\(E = U \times I \times t\)

4. Joule et kilowattheure

\(1 \text{ kWh} = 3\,600\,000 \text{ J} = 3{,}6 \text{ MJ}\)
Astuce : Pour les calculs de coûts, travailler en kWh (P en kW, t en h) est bien plus pratique.
Piège : Ne pas oublier de convertir les minutes ou les heures en secondes si on calcule en joules.

5. Rendement

\(\eta = \dfrac{P_{\text{utile}}}{P_{\text{totale}}} = \dfrac{E_{\text{utile}}}{E_{\text{totale}}}\)

Le rendement est sans unité, compris entre 0 et 1 (souvent en %).

Pour une pompe à chaleur, on utilise le COP :

\(\text{COP} = \dfrac{P_{\text{thermique}}}{P_{\text{électrique}}}\)
Piège : Le rendement est toujours < 1. Le COP d'une PAC peut être > 1 car elle puise de l'énergie dans l'air extérieur.

6. Applications professionnelles

Dimensionner une protection :

  • Calculer \(I = \dfrac{P}{U}\)
  • Choisir le disjoncteur au calibre normalisé supérieur

Estimer un coût d'énergie :

  • \(E_{\text{kWh}} = P_{\text{kW}} \times t_{\text{h}}\)
  • Coût = \(E \times \text{tarif}\)

Résumé express — Méthode type

1 Lire la puissance nominale et la tension sur la plaque signalétique
2 Calculer l'intensité : \(I = \dfrac{P}{U}\)
3 Calculer l'énergie consommée : \(E = P \times t\) (en kWh si P en kW et t en h)
4 Calculer le coût : Coût = \(E_{\text{kWh}} \times \text{tarif (€/kWh)}\)
5 Choisir le disjoncteur au calibre normalisé supérieur à \(I\)
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