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Calculs de puissance et d'énergie (3e)
Chapitre : Puissance et énergie électrique (3e) ›
Programme de référence : Programme d'enseignement de physique-chimie du cycle 4 (BO n° 31 du 30 juillet 2020)
En 3e, le chapitre « Puissance et énergie électrique » relie trois grandeurs : la tension, l'intensité du courant et la puissance d'un appareil, puis la puissance et la durée de fonctionnement à l'énergie qu'il consomme. Ce quiz demande d'appliquer ces relations à des cas simples, de réorganiser une formule pour isoler une grandeur et de passer d'une unité d'énergie à une autre. Associez chaque situation ou grandeur à sa formule ou à son résultat : une bonne paire se verrouille et affiche une explication, une erreur compte pour l'élément de gauche concerné. Prenez le temps de poser le calcul.
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Calculs de puissance et d'énergie (3e)
Associez chaque situation ou grandeur à sa formule ou à son résultat. Une paire trouvée du premier coup vaut un point.
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Choisissez un élément dans une colonne, puis son partenaire dans l’autre. Une paire trouvée du premier coup vaut un point.
Situation ou grandeur
Formule ou résultat
Les bonnes paires
Astuce : ↑ ↓ dans une colonne, ← → pour changer de colonne, Entrée pour choisir, Échap pour annuler.
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Une question fausse, une explication qui ne va pas, une faute : dites-le-nous.
Comment jouer
- Choisissez un élément à gauche, puis son partenaire à droite (ou l’inverse).
- Une bonne association se verrouille ; une mauvaise est refusée et compte comme une erreur.
- Chaque paire trouvée du premier coup vaut un point.
- Mode « Libre » : pas de limite de temps, record enregistré à part.
Réponses et explications
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Les bonnes associations, paire par paire.
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| Situation ou grandeur | Formule ou résultat |
|---|---|
| Intensité, si on connaît la puissance et la tension | I = P ÷ U P = U × I, avec P en watts, U en volts et I en ampères : pour isoler I, on divise la puissance par la tension. |
| Tension, si on connaît la puissance et l'intensité | U = P ÷ I P = U × I : pour isoler U, on divise la puissance par l'intensité. U s'exprime en volts. |
| Durée, si on connaît l'énergie et la puissance | t = E ÷ P, avec E en joules, P en watts et t en secondes E = P × t : pour isoler t, on divise l'énergie par la puissance. Avec E en joules et P en watts, t est en secondes. |
| Chargeur alimenté sous 5 V et traversé par 2 A | 10 W P = U × I = 5 V × 2 A : la puissance de ce chargeur vaut 10 W. |
| Sèche-cheveux de 1 200 W utilisé pendant 30 s | 36 000 J E = P × t = 1 200 W × 30 s = 36 000 J : avec P en watts et t en secondes, E est en joules. |
| Appareil de 800 W allumé pendant 3 h | 2,4 kWh 800 W = 0,8 kW, car 1 kW = 1000 W. Avec P en kW et t en heures, E = 0,8 × 3 = 2,4 kWh. |
| Énergie de 5 kWh, exprimée en joules | 1,8 × 10⁷ J 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J : pour 5 kWh, on multiplie par 3,6 × 10⁶, ce qui donne 1,8 × 10⁷ J. |
| Appareil de 300 W allumé pendant 5 h | 1,5 kWh 300 W = 0,3 kW. Avec P en kW et t en heures, E = 0,3 × 5 = 1,5 kWh. |
| Puissance de 0,5 kW, exprimée en watts | 500 W 1 kW = 1000 W : 0,5 kW vaut donc la moitié de 1000 W, soit 500 W. |
| Ampoule de 12 W allumée pendant 1 h | 43 200 J 1 h = 3600 s. E = 12 W × 3600 s = 43 200 J, car E est en joules quand P est en watts et t en secondes. |
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Calculs de puissance et d'énergie (3e)
Nom : Date :
Associez chaque situation ou grandeur à sa formule ou à son résultat. Écrivez, à côté de chaque numéro, la lettre de son partenaire.
Situation ou grandeur
- 1 Intensité, si on connaît la puissance et la tension
- 2 Tension, si on connaît la puissance et l'intensité
- 3 Durée, si on connaît l'énergie et la puissance
- 4 Chargeur alimenté sous 5 V et traversé par 2 A
- 5 Sèche-cheveux de 1 200 W utilisé pendant 30 s
- 6 Appareil de 800 W allumé pendant 3 h
- 7 Énergie de 5 kWh, exprimée en joules
- 8 Appareil de 300 W allumé pendant 5 h
- 9 Puissance de 0,5 kW, exprimée en watts
- 10 Ampoule de 12 W allumée pendant 1 h
Formule ou résultat
- A 10 W
- B 2,4 kWh
- C 43 200 J
- D 36 000 J
- E 1,5 kWh
- F 500 W
- G t = E ÷ P, avec E en joules, P en watts et t en secondes
- H U = P ÷ I
- I I = P ÷ U
- J 1,8 × 10⁷ J
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Corrigé
Chaque élément de gauche avec son partenaire.
- 1
I · Intensité, si on connaît la puissance et la tension : I = P ÷ U
P = U × I, avec P en watts, U en volts et I en ampères : pour isoler I, on divise la puissance par la tension.
- 2
H · Tension, si on connaît la puissance et l'intensité : U = P ÷ I
P = U × I : pour isoler U, on divise la puissance par l'intensité. U s'exprime en volts.
- 3
G · Durée, si on connaît l'énergie et la puissance : t = E ÷ P, avec E en joules, P en watts et t en secondes
E = P × t : pour isoler t, on divise l'énergie par la puissance. Avec E en joules et P en watts, t est en secondes.
- 4
A · Chargeur alimenté sous 5 V et traversé par 2 A : 10 W
P = U × I = 5 V × 2 A : la puissance de ce chargeur vaut 10 W.
- 5
D · Sèche-cheveux de 1 200 W utilisé pendant 30 s : 36 000 J
E = P × t = 1 200 W × 30 s = 36 000 J : avec P en watts et t en secondes, E est en joules.
- 6
B · Appareil de 800 W allumé pendant 3 h : 2,4 kWh
800 W = 0,8 kW, car 1 kW = 1000 W. Avec P en kW et t en heures, E = 0,8 × 3 = 2,4 kWh.
- 7
J · Énergie de 5 kWh, exprimée en joules : 1,8 × 10⁷ J
1 kWh = 3,6 × 10⁶ J : pour 5 kWh, on multiplie par 3,6 × 10⁶, ce qui donne 1,8 × 10⁷ J.
- 8
E · Appareil de 300 W allumé pendant 5 h : 1,5 kWh
300 W = 0,3 kW. Avec P en kW et t en heures, E = 0,3 × 5 = 1,5 kWh.
- 9
F · Puissance de 0,5 kW, exprimée en watts : 500 W
1 kW = 1000 W : 0,5 kW vaut donc la moitié de 1000 W, soit 500 W.
- 10
C · Ampoule de 12 W allumée pendant 1 h : 43 200 J
1 h = 3600 s. E = 12 W × 3600 s = 43 200 J, car E est en joules quand P est en watts et t en secondes.
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