Devoirs Corrigés Physique N°3 S2 3AC
Modèle N°1
Exercice 1 : (6,5 points)
Vocabulaire et QCM
1) Compléter les phrases suivantes par la proposition convenable parmi les propositions suivantes : tension – l’énergie – courant électrique – nominale – énergie thermique – normale – P = 1320 W.
a- Les deux indications que porte l’appareil représentent la __________ nominale et la puissance __________.
b- L’appareil consomme la puissance __________ lorsqu’il fonctionne d’une façon __________.
c- Toute __________ consommée par l’appareil de chauffage se transforme en __________.
2) Répondre par vrai ou faux aux propositions suivantes en mettant une croix (X) :
| Préposition | Vrai | Faux |
|---|---|---|
| La résistance électrique est la grandeur qui caractérise la propriété d’un dipôle à s’opposer au passage du courant électrique. | ☐ | ☐ |
| L’unité de mesure de la résistance en système international est le watt (W) | ☐ | ☐ |
| L’expression de l’énergie consommée par un chauffe-eau électrique pendant une durée \(\Delta t\) est : \(E = I.R^{2}.\Delta t\) | ☐ | ☐ |
| Tous les appareils électriques transforment l’énergie électrique consommée en chaleur. | ☐ | ☐ |
3) Mettre une croix (X) dans la case convenable à la réponse correcte :
a) L’expression de la loi d’ohm est :
b) La puissance électrique consommée par un appareil de chauffage est :
c) La relation entre le Watt-heure et le Joule est :
4) Compléter le tableau ci-dessous par ce qui convient :
| Grandeur physique | Symbole | Symbole et Unité dans le système international | Appareil de mesure |
|---|---|---|---|
| Tension électrique | __________ | V (Volt) | __________ |
| Résistance électrique | __________ | __________ | Ohmmètre |
| Intensité du courant électrique | __________ | __________ | Ampèremètre |
Exercice 2 : (8 points)
Étude d’une friteuse électrique
Une friteuse électrique, considérée comme appareil de chauffage, sa plaque signalétique porte les indications suivantes : (900 W ; 220 V).
1) Donner la signification des indications suivantes : (1pt)
a. 900 W : _________________________________
b. 220 V : _________________________________
2) Calculer l’intensité électrique du courant efficace I qui traverse la friteuse.
3) Calculer l’énergie électrique consommée par la friteuse pendant 2 h de fonctionnement en Watt-heure (Wh) et en kilojoule (kJ).
4) Déterminer la forme d’énergie vers laquelle se transforme l’énergie électrique reçue par la friteuse.
5) Si vous avez la friteuse précédente (900 W, 220 V) et un chauffe-eau électrique (1800 W, 220 V) et un fer à repasser (1200 W, 220 V).
Sachant que la valeur maximale de l’intensité du courant efficace principal du secteur est \(I_{max} = 15 A\). Peut-on faire fonctionner ces trois appareils électriques en même temps ? Justifier votre réponse.
Exercice 3 : (4 points)
Choix énergétique – Four vs Micro-ondes
Pour réchauffer un plat, votre mère dispose d’un four électrique et d’un four à micro-ondes. Sachant que le temps nécessaire pour le réchauffage en utilisant le four électrique est 15 min alors qu’en utilisant le four à micro-ondes il suffit de 3 min.
Données :
- Four à micro-ondes : \(U = 220 V\) ; \(P = 750 W\)
- Four électrique : \(U = 220 V\) ; \(P = 1500 W\) (d’après l’image)
1) Calculer l’énergie électrique consommée par le micro-ondes pendant 3 min de fonctionnement.
2) Calculer l’énergie électrique consommée par le four électrique pendant 15 min de fonctionnement.
3) Quel appareil économise mieux l’énergie ? Justifier.
Modèle N°2
Exercice 1 : (3,5 points)
Vrai/Faux, QCM et caractéristique
1) Répondre par vrai ou faux :
| Préposition | Réponse |
|---|---|
| La loi d’Ohm pour un conducteur ohmique s’exprime par la relation \(U=R.I\) | ……….. |
| L’expression de la puissance électrique est ; \(P = U.I^{2}\) | ……….. |
| L’unité de la puissance électrique dans le système international est le Watt-heure (Wh) | ……….. |
| L’ordre de grandeur de la puissance électrique d’un fer à repasser est : 10 kW | ……….. |
2) Parmi les propositions suivantes, cocher par une croix (x) la case correspondant à la proposition juste.
2-1- Le symbole de l’unité de l’énergie électrique dans le système international est :
2-2- La formule \(P = U.I\) qui donne la puissance consommée par un appareil de chauffage soumis à une tension électrique \(U\) et parcouru par un courant électrique d’intensité \(I\). Peut aussi s’écrire :
2-3- Lorsqu’on applique la tension \(U = 12 V\) entre les bornes d’un conducteur ohmique de résistance \(R = 200\Omega\), l’intensité du courant électrique qui le traverse est :
3) Le graphique qui représente la caractéristique d’un conducteur ohmique est :
4) Relier par une flèche chaque élément du groupe 1 par l’élément convenable dans le groupe 2 et le groupe 3 :
Exercice 2 : (8 Points)
Étude d’une friteuse électrique
La figure ci-contre représente la plaque signalétique d’une friteuse électrique :
1) Quelle est la signification physique des deux indications ( 220 V ; 3200W ) :
220 V : _________________________________
3200W : _________________________________
2) La friteuse électrique fonctionne normalement pendant 40 min chaque jour :
2.1. Calculer l’intensité I du courant électrique qui traverse la friteuse électrique pendant son fonctionnement normal.
2.2. Calculer la résistance électrique R de la friteuse électrique.
2.3. Calculer l’énergie électrique E consommée par la friteuse électrique pendant 40 min de fonctionnement normal en Joule.
3) Si vous avez la friteuse précédente (3200 W, 220 V) et un chauffe-eau électrique (1800 W, 220 V) et 5 ampoules (100 W, 220 V). Sachant que la valeur maximale de l’intensité du courant efficace principal du secteur est \(I_{max} = 15 A\). Peut-on faire fonctionner ces appareils électriques en même temps ? Justifier votre réponse.
Exercice 3 : (4 Points)
Consommation en veille vs marche
Une famille regarde la télévision en moyenne 3h par jour. Pendant le reste de la journée, la télévision est en mode veille (l’écran est éteint mais le voyant de veille reste allumé).
Données :
- Puissance du téléviseur en mode marche : 19 W
- Puissance du téléviseur en mode veille : 3 W
1) Calcule, en kWh, l’énergie électrique consommée par la télévision en mode marche pendant un mois (30 jours).
2) Calcule, en kWh, l’énergie électrique consommée par la télévision en mode veille pendant un mois (30 jours).
3) Lequel des deux parents a raison ? Justifie la réponse.
Devoirs Corrigés Physique N°3 S2 3AC