Ressources · 3ᵉ · Physique
Fiche de révision : Puissance et énergie électrique
Puissance électrique d’un appareil : P = U × I en watts, intensité ou tension par les formes inversées ; puissance nominale et plaque signalétique ; puissance totale et puissance maximale d’un circuit ; calibre d’un disjoncteur ou d’un fusible
Puissance électrique : P = U × I
Fiche méthode
(Physique 3ᵉ · L’énergie et ses conversions · Puissance électrique)
La démarche pour tout calcul de puissance électrique
1. Je repère les grandeurs données (tension, intensité, puissance, calibre) et leurs unités ; je convertis les mA en A et les kW en W.
2. Je choisis la relation : P = U × I, I = P ÷ U ou U = P ÷ I ; Pmax = U × Imax pour un circuit.
3. Je calcule, en arrondissant seulement à la fin, à la précision demandée.
4. Je compare et je conclus : puissance totale et puissance maximale, intensité et calibre ; j’écris l’unité.
Cas 1 · Calculer une puissance
Réflexe — tension en V, intensité en A (mA ÷ 1 000), P = U × I en W.
Exemple 1. Un humidificateur USB sous 5 V est traversé par 0,9 A.
P = 5 × 0,9 = 4,5 W.
Exemple 2. Un buzzer sous 9 V est traversé par 15 mA.
15 mA = 0,015 A ; P = 9 × 0,015 = 0,135 W = 135 mW.
Attention — jamais de milliampères dans P = U × I : on convertit d’abord.
Cas 2 · Calculer une intensité ou une tension
Réflexe — I = P ÷ U ; U = P ÷ I ; vérification : U × I = P.
Exemple 1. Un chauffe-pieds de 115 W sous 230 V.
I = 115 ÷ 230 = 0,5 A (vérification : 230 × 0,5 = 115).
Exemple 2. Une sonnette de 1,5 W traversée par 0,5 A.
U = 1,5 ÷ 0,5 = 3 V.
Attention — on divise la puissance par la tension, pas l’inverse.
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Cas 3 · Lire une plaque signalétique
Réflexe — tension nominale (V, ~ ou ⎓) et puissance nominale (W) ; même tension que la prise ou la pile ?
Exemple 1. Plaque « 230 V ~ 50 Hz 1 000 W » d’un appareil à fondue.
Tension alternative de 230 V ; sous 230 V, il reçoit 1 000 W et I = 1 000 ÷ 230 ≈ 4,3 A.
Exemple 2. Ampoule de feu stop de voiture « 12 V ⎓ 21 W ».
Tension continue ; I = 21 ÷ 12 = 1,75 A.
Attention — sous une tension plus forte que sa tension nominale, l’appareil risque d’être détruit.
Cas 4 · Vérifier une multiprise ou un circuit
Réflexe — Ptotale = somme des puissances ; Pmax = U × Imax ; je compare.
Exemple. Multiprise 16 A : un décapeur thermique de 2 000 W et une baladeuse de 400 W.
2 000 + 400 = 2 400 W ≤ 3 680 W : possible ; I = 2 400 ÷ 230 ≈ 10,4 A ; il reste 1 280 W.
Attention — on additionne les puissances, jamais les tensions.
Cas 5 · Choisir un calibre
Réflexe — I = P ÷ U, puis le calibre juste au-dessus, sans dépasser ce que supportent les fils.
Exemple. Fusible (3 A ou 13 A) d’une fiche britannique pour une lampe de 150 W.
I = 150 ÷ 230 ≈ 0,65 A : fusible de 3 A.
Attention — un calibre trop fort ne coupe plus avant que les fils ne chauffent.
Les pièges
- Garder des mA ou des kW dans le calcul : 3 V × 40 mA = 0,12 W, pas 120 W.
- Écrire I = U ÷ P : on divise la puissance par la tension.
- Additionner les tensions des appareils d’une multiprise : ils sont tous sous 230 V, ce sont les puissances qui s’additionnent.
- Croire qu’un fusible plus fort « protège mieux » : il laisse chauffer les fils.
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