Puissance électrique : P = U × I

Avec un voltmètre et un ampèremètre, on mesure la tension aux bornes de trois dipôles et l’intensité du courant qui les traverse : lampe L₁ : 12,0 V et 120 mA ; lampe L₂ : 12,0 V et 0,40 A ; moteur M : 4,5 V et 280 mA.

1. a)Convertis en ampères les intensités données en milliampères.
2. b)Calcule la puissance reçue par chacun des trois dipôles.
3. c)Les deux lampes sont sous la même tension. Laquelle brille le plus ? Justifie.
4. d)Exprime la puissance de L₁ en milliwatts, puis calcule combien de fois la puissance de L₂ est plus grande que celle de L₁ (au dixième).

Une glacière électrique porte la mention « 12 V ⎓ 48 W ». On la branche sur la prise 12 V d’une voiture, protégée par un fusible de 10 A.

1. a)Calcule l’intensité du courant qui traverse la glacière.
2. b)Le fusible de la prise fond-il ? Justifie.
3. c)On branche en plus, sur la même prise, un compresseur de pneus de 96 W. Calcule son intensité, puis l’intensité totale. Que se passe-t-il ?
4. d)Calcule la puissance maximale que peut fournir cette prise, puis vérifie ta réponse à la question 3 avec les puissances.

Plaque A, d’un cuiseur à riz : « 230 V ~ 50 Hz – 700 W ». Plaque B, d’un chargeur de téléphone : « Entrée : 100-240 V ~ 50/60 Hz – Sortie : 5 V ⎓ 2 A ou 9 V ⎓ 2,22 A ».

1. a)Plaque A : donne la tension nominale du cuiseur, la nature de cette tension et sa puissance nominale.
2. b)Calcule l’intensité qui traverse le cuiseur lorsqu’il fonctionne normalement (au dixième).
3. c)Plaque B : calcule la puissance que le chargeur peut fournir sous 5 V, puis sous 9 V. Que remarques-tu ?
4. d)La famille part aux États-Unis, où la prise fournit 120 V. Peut-elle y utiliser le chargeur ? Le cuiseur ? Justifie.

Dans la salle des professeurs, une multiprise de 16 A est branchée sur une prise murale dont le circuit est protégé par un disjoncteur de 20 A (230 V). On veut utiliser une bouilloire de 1 900 W, un gaufrier de 1 000 W et un appareil à panini de 1 600 W.

1. a)Calcule la puissance maximale que la multiprise peut alimenter.
2. b)La bouilloire et le gaufrier fonctionnent ensemble. Calcule la puissance totale et l’intensité dans le câble de la multiprise (au dixième).
3. c)On allume aussi l’appareil à panini. Calcule la puissance totale et l’intensité. Le disjoncteur coupe-t-il ? Y a-t-il un danger ? Explique.
4. d)Quel appareil faut-il débrancher pour que les deux autres fonctionnent avec la plus grande puissance encore disponible ? Calcule cette puissance.

Calibres possibles : 10 A, 16 A, 20 A, 32 A. Fils : 1,5 mm² jusqu’à 16 A, 2,5 mm² jusqu’à 20 A, 6 mm² jusqu’à 32 A. Tension : 230 V. Pour chaque circuit, on choisit le calibre juste au-dessus de l’intensité maximale prévue.

1. a)Le circuit des prises du séjour doit pouvoir alimenter 4 100 W en même temps. Calcule l’intensité (au dixième), puis choisis le calibre du disjoncteur et la section des fils.
2. b)Le circuit d’une véranda, en fils de 1,5 mm², alimente deux radiateurs de 800 W. Calcule l’intensité (au dixième) et choisis le calibre.
3. c)Pour brancher un radiateur de plus dans la véranda, on envisage de remplacer son disjoncteur par un 32 A. Calcule la puissance qui pourrait alors circuler sans que rien ne coupe, puis explique pourquoi c’est dangereux.
4. d)Le séjour alimente déjà ses 4 100 W. Peut-on y ajouter un radiateur d’appoint de 1 000 W sans dépasser la puissance maximale du circuit ? Justifie par un calcul.