Séquence 7 CAP • Sciences Physiques & Chimiques

Puissance & Énergie Électrique

Évaluation Sommative Type CCF • Sur 20 Points

Sujet d'Évaluation de Sciences CAP

Bilan énergétique et coût de fonctionnement d'un poste de travail en atelier.

Durée conseillée : 45 min

Grille Évaluation Nationale des Compétences (Sciences CAP)

S'approprier Formule $P = U \cdot I$
Analyser Unités kW et kWh
Réaliser Calculs $E = P \cdot t$ & Coût
Valider Effet Joule $R \cdot I^2$
Communiquer Éco-gestes en atelier

1 Partie 1 : Puissance & Courant Nominal (6 points)

6 Points

Un compresseur d'atelier de puissance $P = 2300\text{ W}$ est alimenté sous une tension monophasée de $U = 230\text{ V}$.

1.1 (2 pts) - Compétence S'approprier : Exprimer la puissance $P$ en kiloWatts ($\text{kW}$).

1.2 (4 pts) - Compétence Réaliser : À l'aide de la formule $P = U \times I$, calculer l'intensité $I$ du courant électrique en Ampères ($I = \frac{P}{U}$).

2 Partie 2 : Consommation d'Énergie & Facturation (8 points)

8 Points

Le compresseur ($P = 2{,}3\text{ kW}$) fonctionne $t = 5\text{ heures}$ par jour pendant 20 jours ouvrés par mois. Le prix de l'électricité est de $0{,}25\text{ €/kWh}$.

2.1 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer l'énergie électrique journalière $E_{\text{jour}}$ consommée en kiloWatt-heures ($E = P \times t$).

2.2 (2 pts) - Compétence Réaliser : Calculer l'énergie mensuelle totale $E_{\text{mois}}$ consommée sur les 20 jours.

2.3 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer le montant mensuel en euros facturé pour l'utilisation de ce compresseur.

3 Partie 3 : Effet Joule & Éco-Gestes Métiers (6 points)

6 Points

3.1 (3 pts) - Compétence Valider : Expliquer pourquoi une rallonge électrique de chantier enroulée sur son dévidoir chauffe fortement lorsqu'on y branche un gros appareil (effet Joule $P = R \times I^2$).

3.2 (3 pts) - Compétence Communiquer : Citer 2 éco-gestes à appliquer dans un atelier pour réduire le gaspillage d'énergie électrique.