Publié par SavaneInspire — Catégorie : 3e — le 21 août 2025

 

Exercices sur l’énergie et la puissance électrique

Pour consolider la compréhension de l’énergie électrique et de la puissance électrique, voici une série
d’exercices classés en deux volets : évaluation des savoirs et évaluation des compétences.
Ces exercices permettent d’appliquer les formules vues en cours, de vérifier ses connaissances et de s’entraîner à résoudre des problèmes concrets.

I. Évaluation des ressources

A. Évaluation des savoirs

Exercice 1 : Vrai ou Faux

Indiquer si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses :

1. L’unité de mesure de l’énergie électrique est le Watt (W).
2. Un kilowatt-heure (kWh) correspond à l’utilisation d’un kilowatt de puissance pendant une heure.
3. L’énergie électrique consommée dans une installation est donnée par la formule E = NI + AI (NI : Nouvel index, AI : Ancien index).
4. La puissance électrique représente la quantité d’énergie consommée ou produite par unité de temps.
5. La relation entre puissance, énergie et temps est donnée par E = P × t.
6. En courant continu, la puissance consommée est donnée par P = U × I.
7. En courant alternatif, la puissance consommée est donnée par P = Ueff × Ieff.
8. La puissance nominale d’un appareil est la puissance maximale qu’il peut supporter sans dommage.

B. Application des savoirs et savoir-faire

Exercice 2 : Lampe électrique

Sur la plaque signalétique d’une lampe, on lit : 220 V – 59,4 W.

1. Expliquer la signification de ces valeurs.
2. Déterminer l’intensité du courant qui traverse cette lampe lorsqu’elle fonctionne normalement.
3. Calculer l’énergie électrique consommée par cette lampe en 15 minutes :
   • a) en Wattheures (Wh)
   • b) en Joules (J)

Exercice 3 : Calculs pratiques

1. Un appareil consomme 500 W pendant 2 heures. Calculer l’énergie consommée.
2. Un appareil utilise 250 J en 5 secondes. Calculer sa puissance.
3. Un appareil de 100 W fonctionne pendant 3 heures. Quelle énergie consomme-t-il ?
4. Comparer la consommation en 1 heure d’un appareil de 600 W et d’un autre de 1 kW. Lequel consomme plus ?
5. Convertir 2,5 kWh en joules.

II. Évaluation des compétences

Exercice 4 : Débat entre camarades

Deux élèves discutent de la différence entre énergie électrique et puissance électrique.
Rédigez une réponse claire pour les aider à distinguer ces deux notions.
Profitez-en pour définir le watt-heure (Wh) et expliquer son rôle dans la consommation d’énergie.

Correction des exercices

I. Exercice Vrai ou Faux

• a) Faux → L’unité est le Joule (J), pas le Watt.
• b) Vrai.
• c) Faux → La formule correcte est E = NI - AI.
• d) Vrai.
• e) Vrai.
• f) Vrai.
• g) Vrai.
• h) Vrai.

II. Applications numériques

Exercice 2 :

1. 220 V = tension de fonctionnement ; 59,4 W = puissance nominale.
2. Intensité : I = P / U = 59,4 / 220 ≈ 0,27 A.
3. Énergie consommée en 15 min (0,25 h) :
   • a) E = P × t = 59,4 × 0,25 = 14,85 Wh.
   • b) En joules : 14,85 × 3600 = 53 460 J.

Exercice 3 :

1. E = 500 × 2 = 1000 Wh = 1 kWh.
2. P = E / t = 250 / 5 = 50 W.
3. E = 100 × 3 = 300 Wh.
4. 600 W < 1000 W, donc le second consomme plus.
5. 2,5 kWh = 2,5 × 1000 × 3600 = 9 000 000 J.

III. Exercice 4

L’énergie électrique est la quantité totale de travail fournie par le courant au fil du temps.
Elle se mesure en Joules (J) ou en kilowattheures (kWh).
La puissance électrique, elle, indique la vitesse à laquelle cette énergie est consommée ou produite. Elle s’exprime en watts (W).
Le watt-heure (Wh) représente la quantité d’énergie correspondant à une puissance de 1 W maintenue pendant une heure.
C’est l’unité pratique utilisée dans la facturation d’électricité.

Conclusion

Ces exercices permettent de renforcer la compréhension des liens entre énergie, puissance et temps.
Savoir manipuler ces notions est essentiel pour analyser les factures d’électricité,
évaluer la consommation d’appareils électroménagers et adopter une utilisation plus responsable de l’électricité.

 

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