Exercices sur la Puissance et l'Énergie Électrique

 

Comprendre la puissance et l'énergie électrique est essentiel pour quiconque s'intéresse à l'électricité ou à l'électronique. Voici quelques exercices pour vous aider à mieux comprendre ces concepts fondamentaux.

Exercice 1 : Calcul de la Puissance

Un appareil électrique fonctionne avec une tension de 230 V et consomme un courant de 5 A. Calculez la puissance électrique qu'il consomme.

Solution

La formule pour calculer la puissance électrique ( P ) en watts (W) est :

[ P = U \times I ]

Où :

• ( U ) est la tension en volts (V)

• ( I ) est le courant en ampères (A)

En substituant les valeurs :

[ P = 230 , \text{V} \times 5 , \text{A} = 1150 , \text{W} ]

Exercice 2 : Énergie Consommée

Un radiateur électrique a une puissance de 2000 W. Il fonctionne pendant 3 heures. Calculez l'énergie consommée en kilowattheures (kWh).

Solution

La formule pour calculer l'énergie consommée ( E ) est :

[ E = P \times t ]

Où :

• ( P ) est la puissance en kilowatts (kW)

• ( t ) est le temps en heures (h)

Convertissons la puissance en kilowatts :

[ P = \frac{2000 , \text{W}}{1000} = 2 , \text{kW} ]

Puis calculons l'énergie consommée :

[ E = 2 , \text{kW} \times 3 , \text{h} = 6 , \text{kWh} ]

Exercice 3 : Effet de la Résistance

Un fil électrique a une résistance de 10 ohms et est traversé par un courant de 3 A. Calculez la puissance dissipée par effet Joule dans le fil.

Solution

La formule pour la puissance dissipée par effet Joule est :

[ P = I^2 \times R ]

Où :

• ( I ) est le courant en ampères (A)

• ( R ) est la résistance en ohms (Ω)

En substituant les valeurs :

[ P = (3 , \text{A})^2 \times 10 , \Omega = 9 \times 10 = 90 , \text{W} ]

Exercice 4 : Calcul de la Tension

Un moteur électrique consomme une puissance de 1500 W et un courant de 6 A. Trouvez la tension d'alimentation.

Solution

En utilisant la formule de la puissance, on a :

[ P = U \times I ]

Pour trouver la tension ( U ), on réarrange la formule :

[ U = \frac{P}{I} ]

En substituant les valeurs :

[ U = \frac{1500 , \text{W}}{6 , \text{A}} = 250 , \text{V} ]

Ces exercices vous permettent de pratiquer les calculs de puissance et d'énergie électrique dans des situations variées. N'hésitez pas à les adapter pour explorer d'autres scénarios et renforcer votre compréhension.