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  1. Notion d’énergie électrique :

Chapitre 03: Énergie électrique:

الطاقة الكهربائية

Expérience:

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Tableau des résultats:

Durée de fonctionnement en (h)

0,5h

1h

1,5h

2h

Puissance nominale de la lampe en (W)

60W

60W

60W

60W

Énergie consommée en (Wh)

30Wh

60Wh

90Wh

120Wh

​

​

​

​

​

 

 

 

 

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On écrit:

Avec:

  • E: énergie électrique consommée en wattheure (Wh).
  • P: puissance électrique consommée en watt (W).
  • t: durée de fonctionnement en heure (h).

(Wh)

(h)

(W)

E

P

t

 

 

 

 

  • l'énergie électrique (E) consommée par un appareil électrique (lampe) est égal au produit de sa puissance électrique (P) et de la durée de son fonctionnement (t).

Conclusion :

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​

​

​

Remarque :

  • L’énergie électrique, notée E, est une grandeur physique qui exprime la quantité d’énergie consommée par un appareil électrique, elle se mesure à l’aide d’un compteur électrique, son unité internationale est le Joule, de symbole J.
  • Autres unités de l’énergie électrique :

 

J

W

s

kWh

kW

h

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  • La relation entre (J) , (Wh) et (kWh):

Wattheure (Wh)

Joule (J)

Kilowattheure (kWh)

 

 

 

 

Exemple:

1Wh= J

10Wh= J

60000J= Wh

1KWh= Wh

10KWh= Wh

500Wh= KWh

3600

36000

16,66

1000

10000

0,5

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  • La relation entre seconde (s) et heure(h):

heure (h)

Seconde (s)

 

 

Exemple:

1h= s

5600s= h

60000s= h

3600

1,55

16,66

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  1. Énergie électrique consommée par un appareil de chauffage:
  • Un appareil de chauffage est un appareil constitué d’un conducteur ohmique de résistance (R), qui lorsqu’il est traversé par un courant d’intensité (I) pendant une durée (t), transforme l’énergie électrique (E) consommée en énergie thermique.
  • On sait que:

 

  • Et :

 

  • Et :

 

  • D’où :

 

  • Donc :

 

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  1. Énergie électrique consommée dans une installation domestique:

3.1) Compteur électrique: العداد الكهربائي

  • Le compteur électrique est utilisé dans une installation domestique afin de facturer la consommation d'énergie électrique au client, il comporte d’un disque qui tourne lorsqu’un appareil ou plusieurs appareils électriques fonctionnent.
  • A chaque tour correspond une quantité d’énergie consommée donnée par une valeur C, appelée constante du compteur.

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Unité usuelle (kWh)

Tension électrique

nominale en (V)

Énergie consommée

Disque du compteur

Constante du compteur en (Wh/tr)

Compteur électrique

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  • L’énergie électrique consommée lorsque le disque du compteur effectue n tours est :

 

Avec:

  • E: énergie électrique consommée en wattheure (Wh).
  • n: nombre de tours du disque en (tr).
  • C: constante du compteur (Wh/tr).

(Wh)

(Wh/tr)

(tr)

E

n

C

 

 

 

 

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3.2) Énergie électrique consommée dans une installation domestique:

  • dans une installation domestique, on fait fonctionner les appareils électriques mentionnés dans le tableau ci-dessous.

Appareil électrique

Grandeur nominale

Nombre d’appareils

Durée de fonctionnement

Énergie consommée

Lampes

220V-100W

2

60h

​

Réfrigérateur

220V-3,5KW

1

30h

​

Climatiseur

220V-4KW

1

8h

​

Téléviseur

220V-100W

1

50h

​

Fer à repasser

220V-1000W

1

1h

​

 

 

 

 

 

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  • L’énergie électrique totale consommée par tous les appareils est:

Et= E1 + E2 + E3 + E4 +E5

Et= 12000Wh + 105kWh + 32kWh + 5000Wh +1000Wh

Et= 12kWh + 105kWh + 32kWh + 5kWh +1kWh

Et= 155kWh

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  • L’énergie électrique totale consommée par tous les appareils est indiquée par le compteur :

Et= Ef - Ed

Et= 73417kWh - 73262kWh

Et= 155kWh

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  • Le prix de l’énergie électrique consommée pendant cette période:

On sait que : 1kWh→0,84dh

Alors : 155kWh→prix(HT)

 

  • Prix hors taxe:
  • Prix avec taxe:

prix(dh)= prix (HT) + taxe = 130,2dh + 8,07dh = 138,27dh

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Exercice d’application:

Izem, muni d’un chronomètre, a enregistré le nombre de tours du disque du compteur électrique lorsqu’il à fait fonctionner une plaque chauffante de résistance R sous la tension U=220V , il a relevé les valeurs portées dans le tableau suivant:

Tableau de tours du disque

25 tr

Durée du temps

5min

La constante du compteur est: C=2Wh/tr

  1. Calculer l’énergie consommée par la plaque chauffante pendant 5min?
  1. Calculer la puissance électrique consommée par la plaque chauffante?
  1. Calculer l’intensité I du courant qui traverse la plaque chauffante ?
  1. Calculer la résistance électrique de la plaque chauffante ?

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1- énergie électrique E :

 

 

On a:

A.N :

Donc :

 

Correction:

2- puissance électrique P :

On a:

A.N :

D’où :

 

 

 

 

Donc :

P=625W

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3- intensité du courant électrique I :

On a:

A.N :

Donc :

 

 

I=2,84A

4- résistance électrique R :

On a:

A.N :

Donc :

 

 

R=77,46Ω

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Merci pour votre attention!!!

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