1
Quels sont les instruments nécessaires pour mesurer la puissance électrique ?
2
Donner toutes les relations qui définissent la puissance P
3
Comment peut-on déceler la puissance dissipée dans une résistance ?
4
Donner la puissance d'un grille-pain, d'un téléviseur, d'une voiture de sport
5
Où trouve-t-on l'indication de la puissance d'un moteur électrique ?
6
Citer deux exemples de pertes par effet Joule :
7
A part la chaleur, citer les autres effets de l'électricité :
8
Un ordinateur a-t-il des pertes par effet Joule ? Si oui, où se produisent-elles ?
9
Sur les aliments que nous achetons, certaines valeurs sont indiquées en joules.
Est-ce normal et pourquoi ?
10
Où se trouvent les pertes lorsque l'on chauffe de l'eau dans une casserole ?
11
Pourquoi utilise-t-on de l'huile plutôt que de l'eau dans les radiateurs à accumulation ?
12
De l'eau est chauffée de 20 [°C] à 80 [°C]. Que vaut la différence de température en Kelvin ?
13
En quels matériaux sont construits les corps de chauffe ?
14
Calculer la dépense d'énergie électrique d'un radiateur parcouru par un courant de 6.5 [A], soumis à une tension de 230 [V], de 22 heures à 6 heures et de 16 heures à 17 heures 45.
15
Une lampe consomme une énergie de 7.6 [MJ]. Sachant que la tension de service est de 48 [V] et que sa résistance à chaud est de 0.87 [kW ], calculer le temps de fonctionnement de cette lampe en heures, minutes et secondes.
16
Pour chauffer un local, un radiateur de 4 [kW] est installé. Sachant qu'il faut 3,5 minutes pour augmenter la température du local de 1 [K], calculer la puissance d'un radiateur additionnel pour diminuer ce temps de chauffe de 100 [s].
17
Le rendement global de la Grande-Dixence est de 0.83. 

Calculer le rendement de l'alternateur si le rendement de la turbine est de 88%.

18
Nous posons, sur une plaque de cuisinière électrique, une casserole en aluminium de 200 [g] contenant 2 [l] d'eau à 15 [°C]. Nous désirons porter cette eau à 80 [°C] en 3.2 minutes. Nous admettons que 20% de l'énergie est dissipée en pure perte. 

Calculer la puissance électrique nécessaire pour chauffer cette eau.

19
 Nous portons, de 12 [°C] à 98 [°C], 1 [l] d'eau. Quelle est l'énergie mécanique si le rendement du groupe turbine-alternateur est de 83%, le rendement du réseau électrique de 89% et le rendement de la bouilloire
de 0.67 ?
20
Un corps de chauffe met 45 minutes 12 [s] pour chauffer une plaque de fonte de 340 [°C]. Cette plaque a une dimension de 20 × 10 × 40 [cm].

Pour alimenter ce corps de chauffe de 860 [mW ], un courant de 75 [A] est nécessaire. Calculer le rendement de cette installation de chauffage.

21
Calculer la puissance dissipée par les résistances R1 , R2 , R3, sachant que la tension du montage UAB est
de 230 [V].

Tableau des résistances :

R1 = R2 = 330 [W ]        R3 = R4 = 470 [W ]        R5 = 860 [W ]

22
La centrale de Mauvoisin fournit au réseau une énergie de 3.6 [TWh] par jour. La quantité d'énergie primaire se monte à 4.2 × 106 [MWh]. 

Calculer le rendement de la centrale.

23
Un alternateur de 0.4 [kW] (tension alternative) alimente un moteur possédant un rendement de 0.74. Ce moteur entraîne mécaniquement un générateur pour obtenir une tension continue de 60 [V]. Sur le générateur, une plaquette signalétique (carte d'identité de l'appareil) indique I max = 4.1 [A].

Calculer le rendement du générateur. (à I maximum)

Calculer le rendement global. (moteur et alternateur)

24
Une locomotive électrique nécessite une puissance de 3000 [kW]. Le courant arrive par la caténaire (résistance 3 [W ]) et repart par les rails (résistance 200000 [µW ]). 
La tension aux bornes de la locomotive doit être de 12 [kV].

Calculer le rendement de cette installation. De quelle nature sont les pertes ?



 
Réponses : 

12. Une différence de 1 [K] Þ 1 [°C], donc D T = 60 [K]

13 Chrome-nickel, manganine, constantan

14. W = 14.576 [kWh] ou 52.47 [MJ]

15. t = 33 jours 5 h 9 ' 51 ''

16. P2 = 8.4 [kW]

17. h = 94.32 %

18. P = 2891.4 [W]

19. W = 641.87 [J]

20. W = 10.56 [MJ] , P = 3.895 [kW] . Pél = 4.838 [kW] , h = 80.5 %

21. PR1 = 30.3 [W] , PR2 = 5.15 [W] , PR3 = 7.34 [W]

22. h = 85.7 %

23. hgénérateur = 83.1 % , hglobal = 61.5 %

24. h = 93.75 % , pertes par effet Joule.