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Physique 3ᵉ

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Puissance électrique : P = U × I

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

À propos de cette page
Trois QCM de 12 questions : facile pour les unités, P = U × I, la plaque signalétique et le rôle du disjoncteur, moyen pour calculer une puissance, une intensité, une tension ou une puissance maximale et choisir un fusible, difficile pour repérer les erreurs de conversion, les multiprises en surcharge et le choix du calibre et des fils.

Les 36 questions du QCM en version texte

Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.

Niveau facile ★ — 12 questions

  1. La puissance électrique reçue par un appareil se calcule par…

    • A. P = U ÷ I
    • B. P = U + I
    • C. P = U × I
    • D. P = I ÷ U
    Réponse

    C. P = U × I — Tension (en V) multipliée par intensité (en A) : la puissance en watts.

  2. L’unité de la puissance électrique est…

    • A. le volt
    • B. le watt
    • C. l’ampère
    • D. le joule
    Réponse

    B. le watt — Le watt (W). Le volt est l’unité de la tension, l’ampère celle de l’intensité, le joule celle de l’énergie.

  3. Dans la relation P = U × I, l’intensité I s’exprime en…

    • A. ampères
    • B. volts
    • C. watts
    • D. milliampères
    Réponse

    A. ampères — En ampères : une intensité en milliampères se convertit d’abord (1 A = 1 000 mA).

  4. 1 kW vaut…

    • A. 100 W
    • B. 10 W
    • C. 1 000 000 W
    • D. 1 000 W
    Réponse

    D. 1 000 W — « kilo » veut dire mille : 1 kW = 1 000 W.

  5. Une lampe sous 12 V traversée par 0,45 A reçoit…

    • A. 5,4 W
    • B. 27 W
    • C. 12,45 W
    • D. 0,04 W
    Réponse

    A. 5,4 W — P = 12 × 0,45 = 5,4 W.

  6. Pour calculer l’intensité à partir de la puissance P et de la tension U, on calcule…

    • A. U ÷ P
    • B. P × U
    • C. P − U
    • D. P ÷ U
    Réponse

    D. P ÷ U — De P = U × I, on tire I = P ÷ U.

  7. Sur une plaque signalétique, « 230 V » est…

    • A. la puissance nominale
    • B. l’intensité maximale
    • C. la tension nominale
    • D. la fréquence du secteur
    Réponse

    C. la tension nominale — C’est la tension pour laquelle l’appareil est conçu : sa tension nominale, en volts.

  8. Le signe « ~ » sur une plaque signalétique désigne une tension…

    • A. continue
    • B. alternative
    • C. de 12 V
    • D. maximale
    Réponse

    B. alternative — ~ : tension alternative, celle du secteur ; ⎓ : tension continue.

  9. Sur une multiprise, la puissance totale des appareils qui fonctionnent ensemble est…

    • A. la plus grande de leurs puissances
    • B. le produit de leurs puissances
    • C. la moyenne de leurs puissances
    • D. la somme de leurs puissances
    Réponse

    D. la somme de leurs puissances — Les intensités des appareils s’additionnent, donc leurs puissances aussi.

  10. Un disjoncteur coupe le courant quand…

    • A. l’intensité dépasse son calibre
    • B. la tension dépasse 230 V
    • C. on éteint un appareil
    • D. un appareil est peu puissant
    Réponse

    A. l’intensité dépasse son calibre — Son calibre est l’intensité au-delà de laquelle il coupe : il protège les fils d’une intensité trop grande.

  11. Un appareil de 460 W branché sous 230 V est traversé par…

    • A. 0,5 A
    • B. 2 A
    • C. 105 800 A
    • D. 20 A
    Réponse

    B. 2 A — I = P ÷ U = 460 ÷ 230 = 2 A.

  12. Une multiprise de 16 A, sous 230 V, peut alimenter au plus…

    • A. 246 W
    • B. 14,4 W
    • C. 3 680 W
    • D. 16 W
    Réponse

    C. 3 680 W — P max = U × I max = 230 × 16 = 3 680 W.

Niveau moyen ★★ — 12 questions

  1. Un moteur de 18 W alimenté sous 6 V est traversé par…

    • A. 108 A
    • B. 3 A
    • C. 0,33 A
    • D. 12 A
    Réponse

    B. 3 A — I = 18 ÷ 6 = 3 A.

  2. Un voyant sous 5 V traversé par 30 mA reçoit…

    • A. 150 W
    • B. 1,5 W
    • C. 6 W
    • D. 0,15 W
    Réponse

    D. 0,15 W — 30 mA = 0,03 A ; P = 5 × 0,03 = 0,15 W.

  3. Une lampe de 6 W traversée par 0,5 A est alimentée sous…

    • A. 3 V
    • B. 6,5 V
    • C. 12 V
    • D. 0,08 V
    Réponse

    C. 12 V — U = P ÷ I = 6 ÷ 0,5 = 12 V.

  4. Un radiateur de 2 700 W branché sous 230 V est traversé par environ…

    • A. 11,7 A
    • B. 621 000 A
    • C. 0,085 A
    • D. 117 A
    Réponse

    A. 11,7 A — I = 2 700 ÷ 230 ≈ 11,7 A.

  5. Sur une multiprise de 16 A, on branche ensemble un four de 2 400 W et une bouilloire de 1 450 W.

    • A. 3 850 W : aucun risque
    • B. 950 W : aucun risque
    • C. 2 400 W : aucun risque
    • D. 3 850 W : surcharge
    Réponse

    D. 3 850 W : surcharge — 2 400 + 1 450 = 3 850 W, plus que 230 × 16 = 3 680 W : surcharge.

  6. Un circuit protégé à 25 A, sous 230 V, peut alimenter au plus…

    • A. 255 W
    • B. 5 750 W
    • C. 9,2 W
    • D. 575 W
    Réponse

    B. 5 750 W — P max = 230 × 25 = 5 750 W.

  7. « 230 V ~ 1 500 W » signifie que, sous 230 V alternatif, l’appareil…

    • A. reçoit une puissance de 1 500 W
    • B. consomme 1 500 W par heure
    • C. supporte au plus 1 500 V
    • D. est traversé par 1 500 A
    Réponse

    A. reçoit une puissance de 1 500 W — Sous sa tension nominale, l’appareil reçoit sa puissance nominale, 1 500 W.

  8. Un bloc d’alimentation indique en sortie « 20 V ⎓ 4,5 A ». Il peut fournir au plus…

    • A. 24,5 W
    • B. 9 W
    • C. 90 W
    • D. 4,44 W
    Réponse

    C. 90 W — P = U × I = 20 × 4,5 = 90 W : les valeurs de sortie de la plaque donnent la puissance maximale.

  9. D’après les ordres de grandeur, un téléviseur reçoit une puissance de…

    • A. quelques watts
    • B. dix mille watts environ
    • C. cent watts environ
    • D. quelques milliwatts
    Réponse

    C. cent watts environ — Un téléviseur reçoit une centaine de watts. Quelques watts : une lampe à DEL ; de 1 000 W à 3 000 W : un appareil qui chauffe.

  10. Pour un appareil de 500 W sous 230 V, parmi des fusibles de 1 A, 3 A, 10 A et 16 A, on choisit celui de…

    • A. 3 A
    • B. 1 A
    • C. 10 A
    • D. 16 A
    Réponse

    A. 3 A — I = 500 ÷ 230 ≈ 2,2 A : le calibre juste au-dessus est 3 A ; 1 A fondrait, 10 A et 16 A protégeraient mal.

  11. Le fusible de 3 A de la fiche britannique d’une petite lampe est remplacé par un fusible de 13 A.

    • A. la lampe brille plus fort
    • B. la lampe reçoit 13 A
    • C. la lampe ne s’allume plus
    • D. son cordon fin n’est plus protégé
    Réponse

    D. son cordon fin n’est plus protégé — Un calibre trop fort laisse chauffer le cordon fin sans fondre : il ne protège plus.

  12. Un four de 2 900 W et un radiateur de 1 700 W fonctionnent ensemble sous 230 V. L’intensité totale est de…

    • A. 10 A
    • B. 20 A
    • C. 4 600 A
    • D. 0,05 A
    Réponse

    B. 20 A — 2 900 + 1 700 = 4 600 W ; 4 600 ÷ 230 = 20 A.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions

  1. Un appareil de 10 W alimenté sous 5 V plutôt que sous 230 V est traversé par un courant…

    • A. 46 fois plus intense
    • B. 46 fois moins intense
    • C. tout aussi intense
    • D. 225 fois plus intense
    Réponse

    A. 46 fois plus intense — 10 ÷ 5 = 2 A ; 10 ÷ 230 ≈ 0,043 A ; 230 ÷ 5 = 46 : à puissance égale, la tension 46 fois plus faible demande un courant 46 fois plus intense.

  2. Pour un voyant de 4,5 V traversé par 40 mA, un élève écrit P = 4,5 × 40 = 180 W. Le bon résultat est…

    • A. 18 W
    • B. 1,8 W
    • C. 0,18 W
    • D. 0,11 W
    Réponse

    C. 0,18 W — 40 mA = 0,04 A ; P = 4,5 × 0,04 = 0,18 W. L’élève a oublié de convertir les mA.

  3. Sur une multiprise de 16 A, on branche ensemble deux radiateurs de 1 900 W.

    • A. I ≈ 16,5 A : aucun risque
    • B. I ≈ 8,3 A : aucun risque
    • C. I ≈ 33 A : surcharge
    • D. I ≈ 16,5 A : surcharge
    Réponse

    D. I ≈ 16,5 A : surcharge — 2 × 1 900 = 3 800 W ; 3 800 ÷ 230 ≈ 16,5 A, plus que 16 A : surcharge.

  4. Deux multiprises de 16 A branchées l’une dans l’autre peuvent alimenter au plus…

    • A. 7 360 W
    • B. 3 680 W
    • C. 1 840 W
    • D. 32 W
    Réponse

    B. 3 680 W — Tout le courant passe par la même prise murale et le même premier câble : 230 × 16 = 3 680 W, pas davantage.

  5. Sur un circuit de 16 A (230 V), quelle association de deux appareils met le circuit en surcharge ?

    • A. 2 000 W + 1 500 W
    • B. 2 600 W + 1 300 W
    • C. 1 800 W + 1 800 W
    • D. 2 500 W + 1 000 W
    Réponse

    B. 2 600 W + 1 300 W — P max = 230 × 16 = 3 680 W : 3 900 W dépasse ; 3 500 W, 3 600 W et 3 500 W restent en dessous.

  6. Un élève trouve 0,0087 A pour l’intensité d’un appareil de 2 kW sous 230 V. Son erreur :

    • A. il a laissé la puissance en kW
    • B. il a divisé la tension par la puissance
    • C. il a multiplié au lieu de diviser
    • D. il a confondu les volts et les watts
    Réponse

    A. il a laissé la puissance en kW — 2 ÷ 230 ≈ 0,0087 : la puissance est restée en kW. Avec 2 000 W : 2 000 ÷ 230 ≈ 8,7 A.

  7. Un circuit en fils de 1,5 mm², protégé par un disjoncteur de 16 A, doit désormais alimenter 4 450 W sous 230 V. Il faut…

    • A. garder le 16 A : il ne coupera pas
    • B. garder les fils de 1,5 mm² avec un disjoncteur de 32 A
    • C. garder les fils de 1,5 mm² avec un disjoncteur de 20 A
    • D. passer en fils de 2,5 mm² protégés par un 20 A
    Réponse

    D. passer en fils de 2,5 mm² protégés par un 20 A — I = 4 450 ÷ 230 ≈ 19,3 A : le 16 A couperait. Un disjoncteur plus fort sur des fils de 1,5 mm² ne les protégerait plus : il faut des fils de 2,5 mm² et un disjoncteur de 20 A.

  8. Pourquoi ne remplace-t-on jamais un fusible par un fusible de calibre plus fort ?

    • A. l’appareil recevrait plus de puissance
    • B. la tension du secteur augmenterait
    • C. les fils pourraient chauffer sans que rien ne coupe
    • D. le nouveau fusible fondrait plus vite
    Réponse

    C. les fils pourraient chauffer sans que rien ne coupe — Un calibre plus fort laisse passer une intensité que les fils ne supportent pas : ils chauffent, risque d’incendie.

  9. Une lampe « 6 V ⎓ 4,2 W » est alimentée sous 6 V et une lampe « 12 V ⎓ 4,2 W » sous 12 V.

    • A. elles reçoivent la même puissance
    • B. celle de 12 V reçoit deux fois plus
    • C. celle de 6 V reçoit deux fois plus
    • D. on ne peut pas comparer
    Réponse

    A. elles reçoivent la même puissance — Chacune est sous sa tension nominale : elle reçoit sa puissance nominale, 4,2 W. La lampe de 6 V est traversée par 0,7 A, celle de 12 V par 0,35 A.

  10. Un appareil est traversé par 8 A sous 230 V. Un appareil de même puissance alimenté sous 12 V serait traversé par…

    • A. ≈ 0,42 A
    • B. 8 A
    • C. ≈ 19 A
    • D. ≈ 153 A
    Réponse

    D. ≈ 153 A — P = 230 × 8 = 1 840 W ; sous 12 V : 1 840 ÷ 12 ≈ 153 A.

  11. Quelle affirmation est vraie ?

    • A. La puissance nominale dépend de la durée d’utilisation
    • B. Un calibre plus fort protège mieux les fils
    • C. Sous une même tension, le plus puissant tire le plus de courant
    • D. Les tensions des appareils d’une multiprise s’additionnent
    Réponse

    C. Sous une même tension, le plus puissant tire le plus de courant — I = P ÷ U : sous la même tension, la plus grande puissance donne la plus grande intensité. Les autres affirmations sont fausses.

  12. Un circuit de 20 A, sous 230 V, alimente déjà 3 700 W. On peut encore y ajouter au plus…

    • A. 8 300 W
    • B. 900 W
    • C. 4 600 W
    • D. 185 W
    Réponse

    B. 900 W — P max = 230 × 20 = 4 600 W ; 4 600 − 3 700 = 900 W.

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