Exercices sur les puissances appliquées à l'énergie

 

Les puissances sont également utilisées dans le domaine de l'énergie pour exprimer des concepts tels que la puissance électrique. Voici quelques exercices pour vous aider à comprendre comment les puissances s'appliquent dans ce contexte.

Exercice 1 : Calcul de la puissance électrique

Calculez la puissance électrique en utilisant la formule (P = V \times I), où (P) est la puissance en watts, (V) est la tension en volts, et (I) est le courant en ampères.

1. Une lampe fonctionne à une tension de 120 volts et un courant de 0,5 ampères. Quelle est la puissance de la lampe?

2. Un appareil utilise un courant de 2 ampères sous une tension de 240 volts. Calculez la puissance de cet appareil.

Solution :

1. (P = 120 , \text{V} \times 0,5 , \text{A} = 60 , \text{W})

2. (P = 240 , \text{V} \times 2 , \text{A} = 480 , \text{W})

Exercice 2 : Conversion d'énergie

Considérez qu'un appareil électrique a une puissance de 1500 watts. Combien d'énergie utilise-t-il en kilowattheures (kWh) s'il fonctionne pendant 3 heures?

Solution :

L'énergie en kWh est donnée par ((\text{puissance en kW}) \times (\text{temps en heures})).

• Puissance en kW = 1500 W / 1000 = 1,5 kW

• Énergie = 1,5 , \text{kW} \times 3 , \text{heures} = 4,5 , \text{kWh}

Exercice 3 : Économie d'énergie

Une ampoule LED consomme 10 watts, tandis qu'une ampoule incandescente consomme 60 watts. Si les deux fonctionnent 5 heures par jour, calculez la consommation d'énergie annuelle de chaque ampoule en kWh.

Solution :

1. Ampoule LED :

   • Puissance = 10 W = 0,01 kW

   • Consommation quotidienne = (0,01 , \text{kW} \times 5 , \text{heures} = 0,05 , \text{kWh})

   • Consommation annuelle = (0,05 , \text{kWh} \times 365 = 18,25 , \text{kWh})

2. Ampoule incandescente :

   • Puissance = 60 W = 0,06 kW

   • Consommation quotidienne = (0,06 , \text{kW} \times 5 , \text{heures} = 0,3 , \text{kWh})

   • Consommation annuelle = (0,3 , \text{kWh} \times 365 = 109,5 , \text{kWh})

Ces exercices montrent comment les puissances sont intégrées dans le calcul de l'énergie dans les applications quotidiennes. Pratiquez ces concepts pour mieux comprendre leur impact dans la gestion de l'énergie.