E3.2b : Puissance électrique

Consignes de travail

Avant le cours – préparation :
Compléter la fiche de travail à l’aide de la partie Cours et vocabulaire.
Faire les exercices Application – vérification des connaissances, et compléter la fiche de travail.
Étudier les Activités complémentaires (vidéos, liens, autres fiches,…).
Identifier les questions à poser lors du cours.

Pendant le cours – compréhension :
Poser les questions identifiées lors de la préparation du cours.
Faire les activités restantes proposées.

Après le cours – apprentissage :
Apprendre par cœur le Cours et vocabulaire.
Terminer toutes les activités et exercices d’application.

Livre

chapitre 28

Cours et vocabulaire

Travail
à la maison

La puissance d’un appareil électrique est proportionnelle à l’intensité du courant électrique qui le traverse et à la tension qui existe entre ses bornes. La puissance électrique se calcule avec la relation : P = U × I avec P en watts (W), U en volts (V) et I en ampères (A).

Vocabulaire : puissance, énergie

Activités

activités pour comprendre

Activité 2 p.371

1. À ton avis, puisque ce n’est pas la tension, quelle est la grandeur électrique qui détermine l’éclat d’une lampe dans la maison, et quel est son lien avec la puissance ?

> formuler une hypothèse, qu’elle soit vraie ou non !

2. Protocole :
a. Schématise le montage électrique permettant de mesurer la tension et l’intensité d’une lampe alimentée par un générateur.
Lien vers le schéma corrigé
b. Réalise le montage correspondant, en gardant le générateur éteint et réglé sur 6 V.
3. Mesures :
a. Fais valider le schéma puis le montage par ton professeur avant de démarrer les expériences.
b. Relève la tension et l’intensité qui traverse la lampe de 0,3 W. Note l’éclat correspondant.
c. Refais ces mesures et observations avec la lampe de 0,6 W puis celle de 1,8 W.

b. Lampe 0,3 W : éclat faible, intensité I1 = 48,2 mA, tension U = 5,87 V.
c. Lampe 0,6 W : éclat fort, intensité I2 = 103,3 mA, tension U = 5,86 V.
Lampe 1,8 W : éclat très fort, intensité I3 = 310 mA, tension U = 5,87 V

4. Rassemble tes résultats dans un tableau.

	Puissance nominale	Éclat	Intensité (A)
Lampe 1	0,3 W	Faible	0,0482 A
Lampe 2	0,6 W	Fort	0,01033 A
Lampe 3	1,8 W	Très fort	0,31 A

5. Trace le graphique de la puissance des lampes en fonction de l’intensité qui les traverse. Que peux-tu déduire de la courbe obtenue ?

On s’aperçoit que la puissance et l’intensité sont proportionnelles. Lien vers la courbe.

6. Ces résultats valident-ils ou infirment-ils ton hypothèse ?

Ces résultats confirment l’hypothèse selon laquelle l’intensité permet de faire varier l’éclat d’une lampe et que plus l’intensité est grande, plus la puissance de la lampe sera grande. Cependant, l’hypothèse était incomplète car elle ne comprenait pas la relation de proportionnalité entre la puissance des lampes et leur intensité.

7. Détermine le coefficient de proportionnalité entre la puissance P en W et l’intensité I du courant en A.

Calcul du coefficient de proportionnalité : notons « k » ce coefficient.
On a k = P ÷ I soit par exemple, k = 1,4W ÷ 0,24A =5,83.

8. Déduis-en la relation entre la puissance, la tension et l’intensité.

On remarque que le coefficient de proportionnalité est identique à la tension mesurée aux bornes des lampes. On en déduit que k = U et qu’on a en réalité la relation :
P ÷ U = I

Applications

vérification des connaissances