XI Puissance électrique                           

 

 

1. La puissance des appareils électriques:

Démarche d'investigation p 72

 

 

 

 En observant différents appareils ménagers on peut relever les indications portées sur les plaques signalétiques

Appareil  Indications
Radio 230V 50 Hz   20 W
Console de jeux vidéo 220/240 V  50/60 Hz    50 W
fer à repasser 220/240 V 50/60 Hz    1650/1960 W
Sèche-cheveux 220/240 V 50 Hz   1200 W
Aspirateur 230 V 50 Hz  1400 W
Lampe 1 230V 60W
Lampe 2 230 V 50 Hz 40W
Ampoule basse consommation 230 V 20 W
Halogène 230 V 500W

On observe sur les  appareils électriques, les indications de tension ou d'intensité nominale, une indication en watts symbole (W)

La puissance nominale (en W). C'est la puissance électrique consommée par l'appareil lorsqu'il fonctionne normalement. 

Les multiples et sous-multiples du Watt

GW

gigawatt

   

MW

mégawatt

   

kW

kilowatt

   

W

watt

   

mW

milliwatt

centrale électrique

   

moteur TGV

   

appareils ménagers

   

éclairage

   

calculette

1GW=109W 1MW=106W 1kW=103W    

1mW=10-3W

2)Quelle est la relation entre tension puissance et intensité

On réalise les montage suivants et on note les résultats dans un tableau

La lampe L1 brille davantage que la lampe L2

Lampe L1 L2
Puissance nominale (W) 20 10
tension efficace U (V) 12,01 12.03
Intensité I(A) 1.7 0.83
Produit U.I .  

Le produit U.I est voisin de la puissance nominale de la lampe     31 27/04/16     32/28/04/16

En courant continu, la puissance électrique P consommée par un appareil  alimenté sous une tension U et parcouru par un courant d'intensité I est égale au produit  U x I

P = U . I

  • P : puissance électrique en watts (W)
  • U: tension aux bornes du récepteur en volts (V)
  • I: intensité qui traverse le récepteur en ampères (A)

Cette relation n'est valable en courant alternatif que pour les appareils qui transforment l'énergie électrique en chaleur. (On appelle cette transformation l'effet Joule).

3) Prévoir l'intensité du courant traversant un appareil activité p 163

U = 12.05 V           I  = 2.07 A       U X I = 24.7

On peut évaluer l'intensité efficace du courant électrique qui traverse un appareil branché sur le secteur grâce à la relation  P(w)  = U (v) x I (A)

P = 40 W        U=  12  V

I =  P/ U  =   40/ 12

I = 3, 3 A

 

 un radiateur de 2500 W est traversé par un courant d'intensité   I =   2500/ 230 =

 

4)Dangers et dispositifs de protection contre les dangers du courant électrique activité doc p 68

Le danger pour les installations: incendie

  • le court-circuit: il se produit s'il y a contact entre la phase et le neutre.(gaines isolantes en mauvais état)
  • La surintensité: si l'intensité est trop importante dans le circuit (trop d'appareils branchés en dérivation sur la même prise)

Les deux provoquent un échauffement des fils qui les porte à incandescence et provoque un incendie. 

.2 Le danger pour les personnes: électrocution; électrisation

L'électrocution (mort) ou électrisation (troubles graves: brûlures, tétanisation, arret cardiaque, asphyxie....) se produit lors du contact direct ou indirect entre la                                                                                

                                                       

 

4

      phase et le neutre                        ou                            la phase et la terre .

 

Contact indirect phase-terre

La résistance du corps humain varie selon la personne et l'état de sa peau. (sèche  ou humide)  

Un courant d'intensité supérieurs à 30mA est dangereux

activité p155 ex 20 et 21 p 159

 

  Toutes les carcasses métalliques des appareils sont reliées entre elles et avec la terre par des conducteurs. .

  • les fusibles ou coupe-circuits: installés sur le fil de phase au départ de chaque ligne, ils fondent lorsque l'intensité de la ligne dépasse le calibre inscrit sur le fusible (valeur maximale supportée).
  • Le disjoncteur à maximum de courant: Placés en tête de l'installation par E.D.F ils ont plusieurs rôles;
    1. interrupteur général manuel pour intervenir sur l'installation
    2. ouverture automatique du circuit si trop d'appareils fonctionnent en même temps
    3. ouverture du circuit en cas de court-circuit

    Les interrupteurs et les fusibles sont placés sur le fil de phase