# Puissance et énergie électriques en 3ème : cours et exercices corrigés

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La puissance électrique P, en watts (W), est P = U × I. L’énergie consommée pendant une durée t est E = P × t. Avec P en kilowatts et t en heures, E est en kilowattheures (kWh).

Méthode :
1. Calculer la puissance P = U × I.
2. Convertir la durée en heures si besoin.
3. Calculer E = P × t.

Exemple résolu : Un appareil de 1 000 W fonctionne pendant 2 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
- 1 000 W = 1 kW.
- E = 1 × 2 = 2.
Réponse : 2 kWh.

À retenir :
- P = U × I, en watts.
- E = P × t ; avec P en kW et t en h, E en kWh.

Exercices corrigés :

1. (facile) Un appareil branché sur le secteur (230 V) est traversé par un courant de 3 A. Calcule sa puissance, en W (P = U × I).
   Réponse : 690 W
   Explication : P = U × I = 230 × 3 = 690 W.
2. (facile) Une lampe de 29 W reste allumée pendant 3 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en Wh (E = P × t) ?
   Réponse : 87 Wh
   Explication : E = P × t = 29 × 3 = 87 Wh.
3. (facile) Un fer à repasser fonctionne sous 230 V et est traversé par un courant de 5 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 1150 W
   Explication : P = U × I = 230 × 5 = 1150 W.
4. (facile) Un four de 2000 W fonctionne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il, en Wh ?
   Réponse : 2000 Wh
   Explication : E = P × t = 2000 × 1 = 2000 Wh.
5. (facile) La puissance électrique s’exprime en :
   Réponse : watts (W)
   Explication : La puissance se mesure en watts.
6. (facile) Convertis 2 kWh en Wh.
   Réponse : 2000 Wh
   Explication : 1 kWh = 1 000 Wh ; 2 kWh = 2000 Wh.
7. (facile) Un radiateur fonctionne sous 230 V et est traversé par un courant de 5 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 1150 W
   Explication : P = U × I = 230 × 5 = 1150 W.
8. (facile) Une lampe de 60 W reste allumée 5 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en Wh ?
   Réponse : 300 Wh
   Explication : E = P × t = 60 × 5 = 300 Wh.
9. (facile) Convertis 1500 W en kW.
   Réponse : 1,5 kW
   Explication : 1500 ÷ 1 000 = 1,5 kW.
10. (facile) Une bouilloire fonctionne sous 230 V et est traversé par un courant de 8 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 1840 W
   Explication : P = U × I = 230 × 8 = 1840 W.
11. (facile) Un téléviseur de 80 W fonctionne 2 h. Quelle énergie consomme-t-il, en Wh ?
   Réponse : 160 Wh
   Explication : E = P × t = 80 × 2 = 160 Wh.
12. (facile) Un ordinateur de 90 W est utilisé 4 h. Quelle énergie consomme-t-il, en Wh ?
   Réponse : 360 Wh
   Explication : E = P × t = 90 × 4 = 360 Wh.
13. (moyen) Un radiateur de 500 W fonctionne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
   Réponse : 0,5 kWh
   Explication : P = 500 W = 0,5 kW. E = P × t = 0,5 × 1 = 0,5 kWh.
14. (moyen) Un appareil de 38 W fonctionne pendant 41 s. Quelle énergie reçoit-il, en J ?
   Réponse : 1558 J
   Explication : E = P × t = 38 × 41 = 1558 J.
15. (moyen) Un radiateur de 1,5 kW fonctionne pendant 6 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
   Réponse : 9 kWh
   Explication : E = P × t = 1,5 × 6 = 9 kWh.
16. (moyen) Une lampe de 5 W reste allumée 100 s. Quelle énergie consomme-t-elle, en J ?
   Réponse : 500 J
   Explication : E = P × t = 5 × 100 = 500 J.
17. (moyen) Le kWh coûte 20 centimes d’euro. Combien coûte une consommation de 30 kWh, en centimes ?
   Réponse : 600
   Explication : 30 × 20 = 600 centimes.
18. (moyen) Un appareil de 460 W fonctionne sous 230 V. Quelle est l’intensité du courant qui le traverse, en A ?
   Réponse : 2 A
   Explication : I = P ÷ U = 460 ÷ 230 = 2 A.
19. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse un grille-pain vaut 3 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 690 W
   Explication : P = U × I = 230 × 3 = 690 W.
20. (moyen) Une console de 100 W est utilisée 2 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en Wh ?
   Réponse : 200 Wh
   Explication : E = P × t = 100 × 2 = 200 Wh.
21. (moyen) Dans une centrale thermique à gaz, quelle conversion se produit d’abord dans la chaudière ?
   Réponse : énergie chimique → énergie thermique
   Explication : Le gaz brûle et chauffe de l’eau.
22. (moyen) Convertis 2 kW en W.
   Réponse : 2000 W
   Explication : 2 × 1 000 = 2000 W.
23. (moyen) Un lave-linge de 2 kW tourne pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
   Réponse : 2 kWh
   Explication : E = P × t = 2 × 1 = 2 kWh.
24. (moyen) La relation entre l’énergie E, la puissance P et la durée t est :
   Réponse : E = P × t
   Explication : L’énergie consommée est la puissance multipliée par la durée.
25. (moyen) Un moteur de 50 W fonctionne 30 s. Quelle énergie reçoit-il, en J ?
   Réponse : 1500 J
   Explication : E = 50 × 30 = 1500 J.
26. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse un aspirateur vaut 3 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 690 W
   Explication : P = U × I = 230 × 3 = 690 W.
27. (moyen) Un chauffe-eau de 2 kW chauffe pendant 6 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
   Réponse : 12 kWh
   Explication : E = P × t = 2 × 6 = 12 kWh.
28. (moyen) Dans une centrale hydroélectrique, l’eau qui descend fait tourner :
   Réponse : une turbine reliée à un alternateur
   Explication : L’énergie de mouvement de l’eau est convertie en énergie électrique.
29. (moyen) Une plaque de cuisson de 2 kW chauffe pendant 1 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en kWh ?
   Réponse : 2 kWh
   Explication : E = P × t = 2 × 1 = 2 kWh.
30. (moyen) Le compteur électrique d’une maison mesure :
   Réponse : l’énergie électrique consommée
   Explication : Il affiche des kWh : c’est une énergie.
31. (moyen) Convertis 5 Wh en J.
   Réponse : 18000 J
   Explication : 1 Wh = 3 600 J (1 W pendant 3 600 s) ; 5 × 3 600 = 18000 J.
32. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse un four à micro-ondes vaut 4 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 920 W
   Explication : P = U × I = 230 × 4 = 920 W.
33. (moyen) Une box internet de 10 W fonctionne 24 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en Wh ?
   Réponse : 240 Wh
   Explication : E = P × t = 10 × 24 = 240 Wh.
34. (moyen) Un panneau photovoltaïque convertit directement :
   Réponse : l’énergie lumineuse en énergie électrique
   Explication : Il n’a pas d’alternateur.
35. (moyen) Pour économiser l’énergie, il vaut mieux choisir un appareil :
   Réponse : de classe énergétique A
   Explication : Les appareils classés A consomment le moins d’énergie pour le même service.
36. (moyen) Une lampe de poche fonctionne sous 3 V et est traversé par un courant de 0,5 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 1,5 W
   Explication : P = U × I = 3 × 0,5 = 1,5 W.
37. (moyen) La puissance nominale indiquée sur un appareil est :
   Réponse : la puissance qu’il reçoit en fonctionnement normal
   Explication : Elle correspond à un fonctionnement sous la tension nominale.
38. (moyen) Convertis 7,2 kJ en J.
   Réponse : 7200 J
   Explication : 1 kJ = 1 000 J ; 7,2 × 1 000 = 7200 J.
39. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse une machine à café vaut 4 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 920 W
   Explication : P = U × I = 230 × 4 = 920 W.
40. (moyen) Un climatiseur de 1,5 kW fonctionne 4 h. Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?
   Réponse : 6 kWh
   Explication : E = P × t = 1,5 × 4 = 6 kWh.
41. (moyen) Un sèche-cheveux fonctionne sous 230 V et est traversé par un courant de 4 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 920 W
   Explication : P = U × I = 230 × 4 = 920 W.
42. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse un lave-linge vaut 8 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 1840 W
   Explication : P = U × I = 230 × 8 = 1840 W.
43. (moyen) Une lampe à DEL de 7 W reste allumée 6 h. Quelle énergie consomme-t-elle, en Wh ?
   Réponse : 42 Wh
   Explication : E = P × t = 7 × 6 = 42 Wh.
44. (moyen) Dans une centrale nucléaire, l’énergie libérée par la fission de l’uranium sert d’abord à :
   Réponse : chauffer de l’eau pour produire de la vapeur
   Explication : La vapeur fait tourner la turbine et l’alternateur.
45. (moyen) Un chargeur de téléphone fonctionne sous 5 V et est traversé par un courant de 2 A. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 10 W
   Explication : P = U × I = 5 × 2 = 10 W.
46. (moyen) Deux lampes fonctionnent pendant la même durée : l’une de 10 W, l’autre de 60 W. Laquelle consomme le plus d’énergie ?
   Réponse : la lampe de 60 W
   Explication : Pour une même durée, E est proportionnelle à P.
47. (moyen) Sur le secteur (230 V), le courant qui traverse une plaque de cuisson vaut 10 A. Quelle est la puissance de l’appareil, en W ?
   Réponse : 2300 W
   Explication : P = U × I = 230 × 10 = 2300 W.
48. (moyen) Un congélateur de 100 W fonctionne 8 h. Quelle énergie consomme-t-il, en Wh ?
   Réponse : 800 Wh
   Explication : E = P × t = 100 × 8 = 800 Wh.
49. (moyen) Dans une centrale électrique, l’alternateur convertit :
   Réponse : l’énergie de mouvement en énergie électrique
   Explication : La turbine fait tourner l’alternateur, qui produit l’électricité.
50. (difficile) Un sèche-cheveux de 1610 W est branché sur le secteur (230 V). Quelle est l’intensité du courant qui le traverse, en A ?
   Réponse : 7 A
   Explication : I = P ÷ U = 1610 ÷ 230 = 7 A.
51. (difficile) Un moteur reçoit 1000 J et fournit 600 J d’énergie utile. Quel est son rendement, en % ?
   Réponse : 60 %
   Explication : Rendement = 600 ÷ 1000 = 0,6, soit 60 %.
52. (difficile) Un radiateur de 1 kW fonctionne 4 h. Le kWh coûte 0,25 €. Combien coûte ce chauffage, en euros ?
   Réponse : 1
   Explication : E = 1 × 4 = 4 kWh ; coût = 4 × 0,25 = 1 €.
53. (difficile) Une lampe à DEL reçoit 100 J et fournit 30 J d’énergie lumineuse. Quel est son rendement, en % ?
   Réponse : 30 %
   Explication : Rendement = 30 ÷ 100 = 30 %.
54. (difficile) Une lampe de 10 W et une lampe de 60 W restent allumées 4 h. Combien d’énergie la seconde consomme-t-elle de plus que la première, en Wh ?
   Réponse : 200 Wh
   Explication : (60 − 10) × 4 = 200 Wh.
55. (difficile) Un sèche-cheveux de 1000 W fonctionne 2 min. Quelle énergie consomme-t-il, en J ?
   Réponse : 120000 J
   Explication : 2 min = 120 s ; E = 1000 × 120 = 120000 J.
56. (difficile) Un compteur électrique indique 12500 kWh au début du mois et 12910 kWh à la fin. Quelle énergie a été consommée, en kWh ?
   Réponse : 410 kWh
   Explication : 12910 − 12500 = 410 kWh.
57. (difficile) Une bouilloire consomme 264000 J en 120 s. Quelle est sa puissance, en W ?
   Réponse : 2200 W
   Explication : P = E ÷ t = 264000 ÷ 120 = 2200 W.
58. (difficile) Quelle centrale rejette le plus de dioxyde de carbone pour produire de l’électricité ?
   Réponse : une centrale au charbon
   Explication : Le charbon est presque entièrement du carbone : sa combustion rejette beaucoup de CO₂.
59. (difficile) Un disjoncteur coupe le courant quand :
   Réponse : l’intensité devient trop grande
   Explication : Trop d’appareils branchés en même temps font augmenter l’intensité : le disjoncteur protège l’installation.
60. (difficile) Convertis 1 kWh en kJ.
   Réponse : 3600 kJ
   Explication : 1 kWh = 3 600 kJ ; 1 × 3 600 = 3600 kJ.
61. (difficile) Pourquoi le transport de l’électricité se fait-il sous très haute tension ?
   Réponse : pour réduire les pertes d’énergie dans les câbles
   Explication : À puissance égale, une tension plus haute réduit l’intensité, donc l’échauffement des câbles.

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Source : Physique C OK, https://www.physique-c-ok.fr/exercices-physique-chimie-3e/energie/puissance-et-energie/