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Physique-Chimie · 3ème Année Collège

القدرة الكهربائية

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

La puissance électrique $P$ mesure la rapidité avec laquelle un appareil transfère l'énergie électrique.

  • Formule générale : $P = U \times I$
    • $P$ en Watt (W)
    • $U$ en Volt (V)
    • $I$ en Ampère (A)
  • Pour un appareil de chauffage (résistance $R$) : $P = R \times I^2$ ou $P = \frac{U^2}{R}$
  • Puissance nominale : Valeurs indiquées par le constructeur sur la plaque signalétique.

Méthodes à maîtriser

  1. Calculer la puissance : Identifier $U$ et $I$ dans l'énoncé, puis appliquer $P = U \times I$.
  2. Vérifier le fonctionnement : Comparer la tension utilisée avec la tension nominale.
  3. Calculer l'intensité maximale : Utiliser $I = \frac{P}{U}$ pour choisir un fusible ou un disjoncteur.

Exemples corrigés

Exemple 1 : Une lampe porte l'inscription (220V ; 60W). Calculer $I$. $I = \frac{P}{U} = \frac{60}{220} \approx 0,27 A$. Exemple 2 : Un radiateur de 2000W est branché sur 220V. Calculer sa résistance $R$. $P = \frac{U^2}{R} \implies R = \frac{U^2}{P} = \frac{220^2}{2000} = \frac{48400}{2000} = 24,2 \Omega$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de convertir les unités (ex: kW en W).
  • Confondre la puissance nominale avec la puissance consommée réelle.
  • Utiliser la loi d'Ohm ($U=RI$) dans des circuits non ohmiques.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 القدرة الكهربائية

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Quelle est l'unité de la puissance électrique ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que la puissance dépend de la prise où je branche l'appareil ?

Non, la puissance nominale est une caractéristique propre à l'appareil. Cependant, la puissance réellement consommée dépend de la tension fournie par la prise. Si la tension est conforme à la tension nominale, l'appareil consomme sa puissance nominale.

💡 À retenir : La puissance nominale est fixe, mais la puissance réelle dépend de la tension appliquée.

kifach n7seb l'intensité ila 3ndi ghir l'qodra o l'tension ?
  1. Ktb l'formule $P = U \times I$.
  2. Khrej $I$ mn l'formule : $I = \frac{P}{U}$.
  3. 3wed b l'qiyam li 3ndek (t'akked bli $P$ b l'Watt o $U$ b l'Volt).

💡 À retenir : $I = \frac{P}{U}$ (I en Ampère, P en Watt, U en Volt).

Pourquoi les appareils de chauffage consomment-ils beaucoup d'électricité ?

Ces appareils utilisent l'effet Joule pour produire de la chaleur. Pour chauffer efficacement, ils doivent transformer une grande quantité d'énergie électrique en énergie thermique, ce qui nécessite une intensité de courant élevée, donc une puissance importante.

💡 À retenir : Les appareils de chauffage ont une résistance faible pour laisser passer beaucoup de courant.

chno hiya l'qodra l'ismiya ?

Hya l'qodra li kay-consommi l'appareil f l'conditions l'3adiyin (tension nominale). Katkon maktouba f l'plaque signalétique d l'appareil.

💡 À retenir : L'qodra l'ismiya = l'qodra li khassha tkon bach ykheddem l'appareil mzyan.

Est-ce qu'une lampe de 100W éclaire toujours plus qu'une de 60W ?

Oui, à technologie égale (ex: deux lampes à incandescence), celle de 100W consomme plus d'énergie et produit plus de lumière. Attention : avec les LED, une lampe de faible puissance peut éclairer autant qu'une ancienne lampe puissante.

💡 À retenir : La puissance est liée à la consommation, pas uniquement à l'intensité lumineuse.

kifach n3ref wach l'appareil ghadi y-t-hreq ?

Ila kenti m-branchi l'appareil f tension ktar mn tension nominale li maktouba 3lih, l'appareil ghadi y-t-hreq aw y-t-l-f.

💡 À retenir : Toujours vérifier la tension nominale avant de brancher un appareil.

Le Wattmètre se branche-t-il en série ou en dérivation ?

Le wattmètre est un appareil composé de deux parties : une partie voltmètre (branchée en dérivation) et une partie ampèremètre (branchée en série).

💡 À retenir : Le wattmètre mesure à la fois $U$ et $I$ pour calculer $P$.

Pourquoi mon disjoncteur saute-t-il quand j'allume trop d'appareils ?

Le disjoncteur saute car l'intensité totale demandée dépasse l'intensité maximale autorisée par l'installation (surcharge). C'est une sécurité pour éviter les incendies.

💡 À retenir : La puissance totale ne doit pas dépasser la puissance maximale autorisée.

Est-ce que P = R times I^2 marche pour tous les appareils ?

Non, cette formule est valable uniquement pour les appareils de chauffage (résistifs). Pour les autres appareils (moteurs, lampes LED), la transformation d'énergie est différente.

💡 À retenir : $P = R \times I^2$ est spécifique aux conducteurs ohmiques.

Si je double la tension, est-ce que la puissance double ?

Pour une résistance fixe, si on double la tension ($U$), l'intensité ($I$) double aussi selon la loi d'Ohm. Comme $P = U \times I$, la puissance est multipliée par 4.

💡 À retenir : La puissance varie avec le carré de la tension pour un conducteur ohmique.

Quelle est la différence entre puissance et énergie ?

La puissance est une grandeur instantanée (combien l'appareil consomme à un instant T). L'énergie est la quantité consommée sur une durée donnée.

💡 À retenir : Puissance = débit d'énergie.

Est-ce que le fusible protège l'appareil ou l'installation ?

Le fusible protège principalement l'installation contre les surintensités et les courts-circuits en fondant si le courant devient trop fort.

💡 À retenir : Le fusible est un élément de sécurité indispensable.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un fer à repasser porte les indications (220V ; 1100W).

  1. Que signifient ces indications ?
  2. Calculer l'intensité du courant qui traverse le fer en fonctionnement normal.
  3. Calculer la résistance du fer.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Un radiateur électrique de résistance $R = 40 \Omega$ est parcouru par un courant de $I = 5,5 A$.

  1. Calculer la puissance électrique consommée par ce radiateur.
  2. Si on branche ce radiateur sur une tension de 220V, fonctionne-t-il normalement ? Justifier.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Une installation domestique est protégée par un disjoncteur de 20A. On branche simultanément :

  • Un four (2000W)
  • Un lave-linge (1500W)
  • Trois lampes (60W chacune) Le disjoncteur va-t-il sauter ? (Tension 220V)
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