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Puissance et énergie : raisonner (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)
Ce chapitre de 3e porte sur la puissance électrique, sur l'énergie consommée par un appareil et sur la conversion entre kilowattheures et joules. Les grandeurs en jeu, tension, intensité et durée de fonctionnement, se combinent dans des relations que l'élève doit savoir mobiliser avec méthode. Ce quiz ne se contente pas de rappeler des définitions : les questions demandent de comparer des appareils, d'analyser une situation nouvelle, d'expliquer une conséquence ou de repérer l'erreur d'un raisonnement. Quatre réponses sont proposées à chaque fois, une seule est juste, et chaque correction rappelle le raisonnement à retenir.
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À jouer ensuite
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Puissance et énergie : situations (3e)
Erreurs de formule, appareils comparés, chaînes de conversions et unités des factures : associez chaque situation d'électricité à sa conclusion (3e).
-
Puissance, watts et kilowattheures
Puissance d'un appareil, énergie consommée, kilowattheures : des affirmations à trancher pour réviser ce chapitre d'électricité du programme de 3e.
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Puissance et énergie : raisonner (3e)
Une seule bonne réponse par question. La correction et l’explication s’affichent aussitôt.
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Question 1 / 18
Un appareil A de 60 W fonctionne pendant 3 600 s, et un appareil B de 1 200 W pendant 900 s. Lequel consomme le plus d'énergie, et pourquoi ?
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Question 2 / 18
Un élève calcule l'énergie consommée par un four de 2 kW utilisé pendant 1 800 s. Il écrit : E = 2 × 1 800 = 3 600 kWh. Quelle est son erreur ?
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Question 3 / 18
Trois appareils fonctionnent : A, de 1 kW pendant 1 h ; B, de 2 kW pendant 1 800 s ; C, de 500 W pendant 2 h. Lesquels consomment la même énergie, et pourquoi ?
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Question 4 / 18
Un élève affirme : « Un appareil alimenté sous une tension plus élevée consomme forcément plus de puissance. » Quel exemple montre que son affirmation est fausse ?
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Question 5 / 18
Deux appareils sont alimentés sous la même tension de 230 V. L'un est traversé par un courant de 1 A, l'autre par un courant de 4 A. Ils fonctionnent pendant la même durée. Quelle est la conséquence sur l'énergie consommée ?
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Question 6 / 18
Une lampe et un radiateur électrique ont la même puissance et fonctionnent pendant la même durée. Lequel consomme le plus d'énergie électrique, et pourquoi ?
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Question 7 / 18
Un appareil de 500 W a consommé 1,8 × 10⁶ J. Un élève conclut qu'il a fonctionné pendant 3 600 heures. Quelle est son erreur ?
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Question 8 / 18
Un appareil a consommé 1,5 kWh. Un élève affirme que sa puissance vaut donc 1,5 kW. Que faut-il corriger dans son raisonnement ?
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Question 9 / 18
Un élève écrit : « Mon four a consommé 3 000 W pendant son utilisation. » Quelle est l'erreur de ce raisonnement ?
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Question 10 / 18
Un sèche-cheveux contient une résistance chauffante et un moteur qui fait tourner un ventilateur. Quelle affirmation décrit le mieux la conversion de l'énergie électrique qu'il consomme ?
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Question 11 / 18
Un appareil alimenté sous 230 V consomme 0,46 kWh en une heure. Quelle intensité du courant le traverse-t-il ?
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Question 12 / 18
Un élève veut trouver la durée de fonctionnement d'un appareil de 1 kW qui consomme 3,6 × 10⁶ J. Il pose t = E ÷ P = 3,6 × 10⁶ ÷ 1 = 3,6 × 10⁶ s. Quelle est son erreur ?
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Question 13 / 18
Un appareil A transfère 3 600 J en 1 s, un appareil B transfère 3 600 J en 1 h. Lequel est le plus puissant, et combien de fois ?
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Question 14 / 18
Un appareil consomme 9 × 10⁶ J pendant une heure. Quelle est sa puissance ?
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Question 15 / 18
Une bouilloire de 2 kW et un grille-pain de 1 kW consomment la même énergie électrique. Lequel fonctionne le plus longtemps, et pourquoi ?
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Question 16 / 18
Un élève affirme : « Si l'on double la tension d'un appareil, il consomme deux fois plus d'énergie. » Pour que cette affirmation soit vraie, quelle condition faut-il ?
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Question 17 / 18
Un élève convertit 2 kWh en joules : il écrit 2 × 3 600 = 7 200 J. Quelle est son erreur ?
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-
Question 18 / 18
Un appareil consomme 1 kWh pendant une durée de 10 h. Un élève affirme que sa puissance est de 1 kW, car 1 kWh = 1 kW × 1 h. Quelle est la puissance réelle, et quelle est son erreur ?
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Astuce : touches 1–4 ou A–D pour répondre.
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Une question fausse, une explication qui ne va pas, une faute : dites-le-nous.
Comment jouer
- Quatre propositions, une seule bonne réponse.
- La correction et l’explication s’affichent après chaque réponse.
- Touches 1 à 4 ou A à D au clavier. Affichage « Une par une » ou « Toutes ».
- Mode « Libre » : pas de limite de temps, record enregistré à part.
Réponses et explications
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La bonne réponse de chaque question, avec son explication.
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Un appareil A de 60 W fonctionne pendant 3 600 s, et un appareil B de 1 200 W pendant 900 s. Lequel consomme le plus d'énergie, et pourquoi ?
Réponse A : L'appareil B, environ 5 fois plus d'énergie : sa puissance est 20 fois plus grande, mais sa durée 4 fois plus courte
E = P × t : 60 W × 3 600 s = 216 000 J, contre 1 200 W × 900 s = 1 080 000 J. Le plus puissant consomme 5 fois plus, malgré une durée plus courte.
-
Un élève calcule l'énergie consommée par un four de 2 kW utilisé pendant 1 800 s. Il écrit : E = 2 × 1 800 = 3 600 kWh. Quelle est son erreur ?
Réponse D : Il n'a pas converti la durée en heures : avec 1 800 s = 0,5 h, l'énergie vaut 1 kWh
Avec une puissance en kW, la durée doit être en heures pour obtenir des kWh. Or 1 800 s = 0,5 h, donc E = 2 × 0,5 = 1 kWh.
-
Trois appareils fonctionnent : A, de 1 kW pendant 1 h ; B, de 2 kW pendant 1 800 s ; C, de 500 W pendant 2 h. Lesquels consomment la même énergie, et pourquoi ?
Réponse A : A, B et C, car chacun consomme 1 kWh : la puissance et la durée se compensent
E = P × t : 1 kW × 1 h, 2 kW × 0,5 h et 0,5 kW × 2 h donnent chacun 1 kWh. Une puissance élevée peut être compensée par une durée plus courte.
-
Un élève affirme : « Un appareil alimenté sous une tension plus élevée consomme forcément plus de puissance. » Quel exemple montre que son affirmation est fausse ?
Réponse B : Un appareil de 230 V et 0,1 A a une puissance de 23 W, inférieure à celle d'un appareil de 12 V et 2 A (24 W)
P = U × I : une tension élevée ne suffit pas, il faut aussi l'intensité. Ici 230 V × 0,1 A = 23 W, alors que 12 V × 2 A = 24 W.
-
Deux appareils sont alimentés sous la même tension de 230 V. L'un est traversé par un courant de 1 A, l'autre par un courant de 4 A. Ils fonctionnent pendant la même durée. Quelle est la conséquence sur l'énergie consommée ?
Réponse D : Le second consomme 4 fois plus d'énergie : à tension égale, sa puissance est 4 fois plus grande, et la durée est la même
À tension égale, P = U × I : la puissance est proportionnelle à l'intensité. Même durée, donc E = P × t est aussi 4 fois plus grande.
-
Une lampe et un radiateur électrique ont la même puissance et fonctionnent pendant la même durée. Lequel consomme le plus d'énergie électrique, et pourquoi ?
Réponse A : Aucun des deux : ils consomment la même énergie électrique, car E = P × t ne dépend que de la puissance et de la durée
E = P × t ne dépend que de la puissance et de la durée. Lampe et radiateur de même puissance consomment donc la même énergie électrique, malgré des transformations différentes.
-
Un appareil de 500 W a consommé 1,8 × 10⁶ J. Un élève conclut qu'il a fonctionné pendant 3 600 heures. Quelle est son erreur ?
Réponse C : Il a obtenu une durée en secondes (3 600 s), qu'il a lue comme des heures : elle vaut en fait 1 heure
t = E ÷ P donne 3 600 s avec E en joules et P en watts. Or 3 600 s = 1 h : l'appareil a fonctionné une heure, non 3 600 heures.
-
Un appareil a consommé 1,5 kWh. Un élève affirme que sa puissance vaut donc 1,5 kW. Que faut-il corriger dans son raisonnement ?
Réponse C : Une énergie ne donne pas une puissance sans la durée : il faut P = E ÷ t, donc connaître le temps de fonctionnement
Pour une même énergie, la puissance dépend de la durée : E = P × t donne P = E ÷ t.
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Un élève écrit : « Mon four a consommé 3 000 W pendant son utilisation. » Quelle est l'erreur de ce raisonnement ?
Réponse B : Il confond la puissance, en watts, avec l'énergie consommée, qui dépend de la durée (joules, kilowattheures)
Le watt mesure une puissance, c'est-à-dire une énergie transférée par seconde. L'énergie consommée s'exprime en joules ou en kilowattheures et dépend de la durée.
-
Un sèche-cheveux contient une résistance chauffante et un moteur qui fait tourner un ventilateur. Quelle affirmation décrit le mieux la conversion de l'énergie électrique qu'il consomme ?
Réponse A : Elle est partagée entre une énergie thermique (la résistance) et une énergie mécanique (le moteur)
La résistance transforme l'énergie électrique en énergie thermique, le moteur en énergie mécanique : un appareil peut combiner plusieurs conversions à la fois.
-
Un appareil alimenté sous 230 V consomme 0,46 kWh en une heure. Quelle intensité du courant le traverse-t-il ?
Réponse B : 2 A
0,46 kWh en 1 h correspondent à une puissance de 0,46 kW, soit 460 W. Avec P = U × I, I = 460 ÷ 230 = 2 A.
-
Un élève veut trouver la durée de fonctionnement d'un appareil de 1 kW qui consomme 3,6 × 10⁶ J. Il pose t = E ÷ P = 3,6 × 10⁶ ÷ 1 = 3,6 × 10⁶ s. Quelle est son erreur ?
Réponse C : Il a oublié que 1 kW vaut 1 000 W : la durée est de 3 600 s, soit 1 h
Pour E en joules et P en watts, t = E ÷ P. Un kilowatt vaut 1 000 W : t = 3,6 × 10⁶ ÷ 1 000 = 3 600 s, soit 1 h.
-
Un appareil A transfère 3 600 J en 1 s, un appareil B transfère 3 600 J en 1 h. Lequel est le plus puissant, et combien de fois ?
Réponse D : A, 3 600 fois plus puissant : il transfère 3 600 J à chaque seconde, quand B n'en transfère que 1 J
Un watt correspond à un joule transféré par seconde : A transfère 3 600 J/s, soit 3 600 W, tandis que B n'en transfère que 1 J/s, soit 1 W.
-
Un appareil consomme 9 × 10⁶ J pendant une heure. Quelle est sa puissance ?
Réponse A : 2,5 kW
P = E ÷ t, avec t = 1 h = 3 600 s : 9 × 10⁶ ÷ 3 600 = 2 500 W, soit 2,5 kW.
-
Une bouilloire de 2 kW et un grille-pain de 1 kW consomment la même énergie électrique. Lequel fonctionne le plus longtemps, et pourquoi ?
Réponse B : Le grille-pain, car sa puissance plus faible demande une durée plus longue pour consommer la même énergie
E = P × t donne t = E ÷ P : à énergie égale, plus la puissance est faible, plus la durée est longue. Ici le grille-pain, de 1 kW, fonctionne deux fois plus longtemps.
-
Un élève affirme : « Si l'on double la tension d'un appareil, il consomme deux fois plus d'énergie. » Pour que cette affirmation soit vraie, quelle condition faut-il ?
Réponse C : Il faut que l'intensité du courant et la durée de fonctionnement restent les mêmes
P = U × I : si U double et que I reste le même, P double. À même durée, E = P × t double aussi.
-
Un élève convertit 2 kWh en joules : il écrit 2 × 3 600 = 7 200 J. Quelle est son erreur ?
Réponse D : Il a converti l'heure en secondes, mais oublié le facteur 1 000 lié au kilowatt
1 kWh correspond à 1 000 W pendant 3 600 s, soit 3,6 × 10⁶ J. Il faut donc multiplier par 3,6 × 10⁶, et non par 3 600.
-
Un appareil consomme 1 kWh pendant une durée de 10 h. Un élève affirme que sa puissance est de 1 kW, car 1 kWh = 1 kW × 1 h. Quelle est la puissance réelle, et quelle est son erreur ?
Réponse B : 100 W : il a utilisé une durée de 1 h au lieu de 10 h, alors que P = E ÷ t
P = E ÷ t : 1 kWh ÷ 10 h = 0,1 kW, soit 100 W. Un appareil de 1 kW consommerait 1 kWh en une heure seulement.
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Puissance et énergie : raisonner (3e)
Nom : Date :
Une seule bonne réponse par question. Entourez la lettre de votre choix.
Questions
- 1
Un appareil A de 60 W fonctionne pendant 3 600 s, et un appareil B de 1 200 W pendant 900 s. Lequel consomme le plus d'énergie, et pourquoi ?
- AL'appareil B, environ 5 fois plus d'énergie : sa puissance est 20 fois plus grande, mais sa durée 4 fois plus courte
- BL'appareil A, car il fonctionne plus longtemps
- CLes deux, car ils consomment la même énergie
- DL'appareil B, car sa puissance 20 fois plus grande entraîne 20 fois plus d'énergie
- 2
Un élève calcule l'énergie consommée par un four de 2 kW utilisé pendant 1 800 s. Il écrit : E = 2 × 1 800 = 3 600 kWh. Quelle est son erreur ?
- AIl a multiplié une puissance par une durée, ce qui n'est jamais possible
- BIl aurait dû diviser la puissance par la durée pour obtenir l'énergie
- CIl a oublié que 1 kWh vaut 3,6 millions de joules, et doit ajouter ce facteur
- DIl n'a pas converti la durée en heures : avec 1 800 s = 0,5 h, l'énergie vaut 1 kWh
- 3
Trois appareils fonctionnent : A, de 1 kW pendant 1 h ; B, de 2 kW pendant 1 800 s ; C, de 500 W pendant 2 h. Lesquels consomment la même énergie, et pourquoi ?
- AA, B et C, car chacun consomme 1 kWh : la puissance et la durée se compensent
- BA et B seulement, car ce sont les deux appareils les plus puissants
- CC seulement, car il fonctionne le plus longtemps
- DA et C seulement, car B fonctionne moins longtemps, donc consomme moins
- 4
Un élève affirme : « Un appareil alimenté sous une tension plus élevée consomme forcément plus de puissance. » Quel exemple montre que son affirmation est fausse ?
- ADeux appareils sous la même tension ont forcément la même puissance
- BUn appareil de 230 V et 0,1 A a une puissance de 23 W, inférieure à celle d'un appareil de 12 V et 2 A (24 W)
- CLa tension n'a aucune influence sur la puissance, seule l'intensité compte
- DUn appareil de 230 V et 2 A a une puissance de 460 W, bien plus grande que celle d'un appareil de 12 V et 2 A
- 5
Deux appareils sont alimentés sous la même tension de 230 V. L'un est traversé par un courant de 1 A, l'autre par un courant de 4 A. Ils fonctionnent pendant la même durée. Quelle est la conséquence sur l'énergie consommée ?
- ALe second consomme 4 fois moins d'énergie, car il est traversé par un courant plus intense
- BLes deux consomment autant, car ils sont alimentés sous la même tension
- CLe second consomme 16 fois plus d'énergie, car la puissance se multiplie par le carré de l'intensité
- DLe second consomme 4 fois plus d'énergie : à tension égale, sa puissance est 4 fois plus grande, et la durée est la même
- 6
Une lampe et un radiateur électrique ont la même puissance et fonctionnent pendant la même durée. Lequel consomme le plus d'énergie électrique, et pourquoi ?
- AAucun des deux : ils consomment la même énergie électrique, car E = P × t ne dépend que de la puissance et de la durée
- BLe radiateur, car il transforme l'énergie électrique en énergie thermique, et la lampe non
- CLa lampe, car elle transforme son énergie électrique en lumière, qui demande plus d'énergie
- DCela dépend de la tension seule, car l'énergie électrique ne dépend que d'elle
- 7
Un appareil de 500 W a consommé 1,8 × 10⁶ J. Un élève conclut qu'il a fonctionné pendant 3 600 heures. Quelle est son erreur ?
- AIl a multiplié la puissance par l'énergie au lieu de les diviser
- BIl a oublié de convertir les joules en kilowattheures, ce qui donne 1,8 heure
- CIl a obtenu une durée en secondes (3 600 s), qu'il a lue comme des heures : elle vaut en fait 1 heure
- DIl a confondu la puissance avec la tension, qui s'exprime en volts
- 8
Un appareil a consommé 1,5 kWh. Un élève affirme que sa puissance vaut donc 1,5 kW. Que faut-il corriger dans son raisonnement ?
- AIl faut diviser 1,5 kWh par 1 000 pour obtenir la puissance en watts
- BIl faut multiplier 1,5 kWh par la tension du réseau pour obtenir la puissance
- CUne énergie ne donne pas une puissance sans la durée : il faut P = E ÷ t, donc connaître le temps de fonctionnement
- DRien : un kWh et un kW mesurent la même grandeur
- 9
Un élève écrit : « Mon four a consommé 3 000 W pendant son utilisation. » Quelle est l'erreur de ce raisonnement ?
- AIl aurait dû écrire 3 000 V, car un four se règle en tension
- BIl confond la puissance, en watts, avec l'énergie consommée, qui dépend de la durée (joules, kilowattheures)
- CIl aurait dû écrire 3 000 kWh, car la puissance d'un four se donne toujours en kilowattheures
- DIl a bien écrit : le watt est une unité d'énergie, comme le joule
- 10
Un sèche-cheveux contient une résistance chauffante et un moteur qui fait tourner un ventilateur. Quelle affirmation décrit le mieux la conversion de l'énergie électrique qu'il consomme ?
- AElle est partagée entre une énergie thermique (la résistance) et une énergie mécanique (le moteur)
- BElle est entièrement transformée en énergie mécanique par le moteur
- CElle est entièrement transformée en énergie thermique par la résistance
- DElle est transformée en lumière, comme dans une lampe
- 11
Un appareil alimenté sous 230 V consomme 0,46 kWh en une heure. Quelle intensité du courant le traverse-t-il ?
- A0,46 A
- B2 A
- C460 A
- D0,5 A
- 12
Un élève veut trouver la durée de fonctionnement d'un appareil de 1 kW qui consomme 3,6 × 10⁶ J. Il pose t = E ÷ P = 3,6 × 10⁶ ÷ 1 = 3,6 × 10⁶ s. Quelle est son erreur ?
- AIl a inversé les grandeurs : la durée se calcule en multipliant l'énergie par la puissance
- BIl a confondu les joules avec les kilowattheures, qui sont des unités de puissance
- CIl a oublié que 1 kW vaut 1 000 W : la durée est de 3 600 s, soit 1 h
- DSon calcul est juste : une durée se trouve toujours en divisant l'énergie par la puissance, sans conversion
- 13
Un appareil A transfère 3 600 J en 1 s, un appareil B transfère 3 600 J en 1 h. Lequel est le plus puissant, et combien de fois ?
- AB, car il fonctionne plus longtemps
- BLes deux ont la même puissance, car ils transfèrent la même énergie
- CA, deux fois plus puissant, car il transfère l'énergie plus vite
- DA, 3 600 fois plus puissant : il transfère 3 600 J à chaque seconde, quand B n'en transfère que 1 J
- 14
Un appareil consomme 9 × 10⁶ J pendant une heure. Quelle est sa puissance ?
- A2,5 kW
- B9 kW
- C2,5 W
- D25 kW
- 15
Une bouilloire de 2 kW et un grille-pain de 1 kW consomment la même énergie électrique. Lequel fonctionne le plus longtemps, et pourquoi ?
- ALa bouilloire, car elle transfère davantage d'énergie par seconde et fonctionne donc plus longtemps
- BLe grille-pain, car sa puissance plus faible demande une durée plus longue pour consommer la même énergie
- CLes deux fonctionnent aussi longtemps, car ils consomment la même énergie
- DNi l'un ni l'autre, car la durée de fonctionnement ne dépend pas de la puissance
- 16
Un élève affirme : « Si l'on double la tension d'un appareil, il consomme deux fois plus d'énergie. » Pour que cette affirmation soit vraie, quelle condition faut-il ?
- AIl faut que la puissance reste la même, car la tension est la seule cause de la consommation
- BIl faut que la durée soit doublée aussi
- CIl faut que l'intensité du courant et la durée de fonctionnement restent les mêmes
- DIl suffit que la tension double : l'affirmation est toujours vraie
- 17
Un élève convertit 2 kWh en joules : il écrit 2 × 3 600 = 7 200 J. Quelle est son erreur ?
- AIl aurait dû diviser 2 kWh par 3 600 pour obtenir des joules
- BLe joule étant une unité de puissance, la conversion est impossible
- CSon résultat est juste : 1 kWh vaut 3 600 J
- DIl a converti l'heure en secondes, mais oublié le facteur 1 000 lié au kilowatt
- 18
Un appareil consomme 1 kWh pendant une durée de 10 h. Un élève affirme que sa puissance est de 1 kW, car 1 kWh = 1 kW × 1 h. Quelle est la puissance réelle, et quelle est son erreur ?
- A1 kW : son raisonnement est juste
- B100 W : il a utilisé une durée de 1 h au lieu de 10 h, alors que P = E ÷ t
- C10 kW : il a multiplié l'énergie par la durée au lieu de la diviser
- DElle ne peut pas se calculer sans la tension du réseau
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Corrigé et explications
La bonne réponse de chaque question, avec son explication.
- 1
A · L'appareil B, environ 5 fois plus d'énergie : sa puissance est 20 fois plus grande, mais sa durée 4 fois plus courte
E = P × t : 60 W × 3 600 s = 216 000 J, contre 1 200 W × 900 s = 1 080 000 J. Le plus puissant consomme 5 fois plus, malgré une durée plus courte.
- 2
D · Il n'a pas converti la durée en heures : avec 1 800 s = 0,5 h, l'énergie vaut 1 kWh
Avec une puissance en kW, la durée doit être en heures pour obtenir des kWh. Or 1 800 s = 0,5 h, donc E = 2 × 0,5 = 1 kWh.
- 3
A · A, B et C, car chacun consomme 1 kWh : la puissance et la durée se compensent
E = P × t : 1 kW × 1 h, 2 kW × 0,5 h et 0,5 kW × 2 h donnent chacun 1 kWh. Une puissance élevée peut être compensée par une durée plus courte.
- 4
B · Un appareil de 230 V et 0,1 A a une puissance de 23 W, inférieure à celle d'un appareil de 12 V et 2 A (24 W)
P = U × I : une tension élevée ne suffit pas, il faut aussi l'intensité. Ici 230 V × 0,1 A = 23 W, alors que 12 V × 2 A = 24 W.
- 5
D · Le second consomme 4 fois plus d'énergie : à tension égale, sa puissance est 4 fois plus grande, et la durée est la même
À tension égale, P = U × I : la puissance est proportionnelle à l'intensité. Même durée, donc E = P × t est aussi 4 fois plus grande.
- 6
A · Aucun des deux : ils consomment la même énergie électrique, car E = P × t ne dépend que de la puissance et de la durée
E = P × t ne dépend que de la puissance et de la durée. Lampe et radiateur de même puissance consomment donc la même énergie électrique, malgré des transformations différentes.
- 7
C · Il a obtenu une durée en secondes (3 600 s), qu'il a lue comme des heures : elle vaut en fait 1 heure
t = E ÷ P donne 3 600 s avec E en joules et P en watts. Or 3 600 s = 1 h : l'appareil a fonctionné une heure, non 3 600 heures.
- 8
C · Une énergie ne donne pas une puissance sans la durée : il faut P = E ÷ t, donc connaître le temps de fonctionnement
Pour une même énergie, la puissance dépend de la durée : E = P × t donne P = E ÷ t.
- 9
B · Il confond la puissance, en watts, avec l'énergie consommée, qui dépend de la durée (joules, kilowattheures)
Le watt mesure une puissance, c'est-à-dire une énergie transférée par seconde. L'énergie consommée s'exprime en joules ou en kilowattheures et dépend de la durée.
- 10
A · Elle est partagée entre une énergie thermique (la résistance) et une énergie mécanique (le moteur)
La résistance transforme l'énergie électrique en énergie thermique, le moteur en énergie mécanique : un appareil peut combiner plusieurs conversions à la fois.
- 11
B · 2 A
0,46 kWh en 1 h correspondent à une puissance de 0,46 kW, soit 460 W. Avec P = U × I, I = 460 ÷ 230 = 2 A.
- 12
C · Il a oublié que 1 kW vaut 1 000 W : la durée est de 3 600 s, soit 1 h
Pour E en joules et P en watts, t = E ÷ P. Un kilowatt vaut 1 000 W : t = 3,6 × 10⁶ ÷ 1 000 = 3 600 s, soit 1 h.
- 13
D · A, 3 600 fois plus puissant : il transfère 3 600 J à chaque seconde, quand B n'en transfère que 1 J
Un watt correspond à un joule transféré par seconde : A transfère 3 600 J/s, soit 3 600 W, tandis que B n'en transfère que 1 J/s, soit 1 W.
- 14
A · 2,5 kW
P = E ÷ t, avec t = 1 h = 3 600 s : 9 × 10⁶ ÷ 3 600 = 2 500 W, soit 2,5 kW.
- 15
B · Le grille-pain, car sa puissance plus faible demande une durée plus longue pour consommer la même énergie
E = P × t donne t = E ÷ P : à énergie égale, plus la puissance est faible, plus la durée est longue. Ici le grille-pain, de 1 kW, fonctionne deux fois plus longtemps.
- 16
C · Il faut que l'intensité du courant et la durée de fonctionnement restent les mêmes
P = U × I : si U double et que I reste le même, P double. À même durée, E = P × t double aussi.
- 17
D · Il a converti l'heure en secondes, mais oublié le facteur 1 000 lié au kilowatt
1 kWh correspond à 1 000 W pendant 3 600 s, soit 3,6 × 10⁶ J. Il faut donc multiplier par 3,6 × 10⁶, et non par 3 600.
- 18
B · 100 W : il a utilisé une durée de 1 h au lieu de 10 h, alors que P = E ÷ t
P = E ÷ t : 1 kWh ÷ 10 h = 0,1 kW, soit 100 W. Un appareil de 1 kW consommerait 1 kWh en une heure seulement.
Puissance et énergie : raisonner (3e) · recrequiz.fr/quizze/quiz/qcm-pc-puissance-energie-electrique-3e-difficile/
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