3e Physique-Chimie BO n°31 2020

Puissance et énergie

Résumé de cours

Puissance et énergie Physique-Chimie · 3e · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com

Ce résumé condense l’essentiel du chapitre. Une formule — E=P×tE = P \times t — et deux jeux d’unités cohérents : (J, W, s) ou (Wh, W, h). Tout le reste en découle, jusqu’à la facture d’électricité.

Puissance et énergie

La puissance PP est l’énergie transférée ou convertie chaque seconde. Unité : le watt (W) — 1 W correspond à 1 joule par seconde. La puissance nominale est celle qu’indique le fabricant sur la plaque signalétique de l’appareil.

La relation et ses trois écritures

E=P×tP=Ett=EPE = P \times t \qquad P = \frac{E}{t} \qquad t = \frac{E}{P}

E en joule (J), P en watt (W), t en seconde (s) — OU E en Wh, P en W, t en h. Jamais de mélange entre les deux jeux.

Le kilowattheure

Le kilowattheure (kWh) est l’énergie transférée en 1 h par un appareil de 1 kW : c’est l’unité des factures d’électricité, mesurée par le compteur électrique.

Conversions

1 kWh=1000 Wh=3,6×106 J1\ \text{kWh} = 1000\ \text{Wh} = 3{,}6 \times 10^6\ \text{J}

Car 1 kWh = 1000 W × 3600 s. Pour passer des Wh aux J : × 3600.

Le coût d’une consommation

couˆt=E (en kWh)×prix du kWh\text{coût} = E\ (\text{en kWh}) \times \text{prix du kWh}

Le prix du kWh figure sur la facture ; le résultat est en euros. L’exercice type du brevet : four de 2 kW pendant 1 h 30 → 3 kWh → 3 × 0,20 € = 0,60 €.

Les réflexes attendus

  • Lire une plaque signalétique et estimer la consommation d’un appareil.
  • Choisir le bon couple d’unités avant de calculer, et convertir les durées : 30 min = 0,5 h = 1 800 s.
  • Comparer des ordres de grandeur de puissances (LED ~10 W, bouilloire ~2 000 W…), y compris pour les usages numériques (appareils, stockage de données).

Les pièges classiques

Le kWh est une énergie

Pas une puissance : on n’écrit jamais « kW/h ». Avec tt en heures, l’énergie sort en Wh, pas en J. Et un appareil très puissant ne consomme pas forcément le plus : tout dépend de la durée d’utilisation.

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