Fiche de Travaux Dirigés (TD)
8 Exercices d'application avec corrigés pas à pas dépliables.
1 Exercice 1 : Calcul de Puissance $P = U \times I$
★☆☆ (P = U * I)
Une scie sauteuse d'atelier est alimentée sous une tension de $U = 230\text{ V}$. L'ampèremètre indique un courant de fonctionnement $I = 3{,}5\text{ A}$.
Calculer la puissance électrique $P$ absorbée par la scie sauteuse en Watts.
2 Exercice 2 : Calcul d'Intensité $I = \frac{P}{U}$
★☆☆ (I = P / U)
La plaque signalétique d'un four électrique indique $P = 3450\text{ W}$ et $U = 230\text{ V}$.
Calculer l'intensité $I$ du courant électrique qui traverse ce four en fonctionnement nominal.
3 Exercice 3 : Conversion de Watts en kW et Énergie en Joules
★★☆ (Joules & kW)
Un pistolet thermique à air chaud a une puissance de $P = 1800\text{ W}$.
3.1. Exprimer cette puissance en kiloWatts ($\text{kW}$).
3.2. Calculer l'énergie électrique $E$ consommée en Joules ($J$) lorsqu'il est utilisé pendant $t = 10\text{ secondes}$ ($E = P \times t$).
4 Exercice 4 : Calcul de l'Énergie en kWh
★★☆ (kWh)
Un aérotherme de chauffage d'atelier de puissance $P = 2{,}0\text{ kW}$ fonctionne en continu pendant $t = 5\text{ heures}$ par jour.
Calculer l'énergie électrique journalière $E$ consommée en kiloWatt-heures ($\text{kWh}$).
5 Exercice 5 : Facturation & Coût en Euros
★★☆ (Facture)
Sur un mois, le relevé du compteur Linky d'un atelier indique une consommation totale de $E = 350\text{ kWh}$. Le prix du kWh facturé par le fournisseur d'énergie est de $0{,}25\text{ €/kWh}$.
Calculer le montant en euros de la facture d'électricité consommée.
6 Exercice 6 : Comparaison Énergétique LED vs Incandescente
★★★ (Économie)
On compare deux ampoules éclairant pendant $t = 1000\text{ heures}$ : une ampoule à incandescence de $60\text{ W}$ ($0{,}060\text{ kW}$) et une ampoule LED de $9\text{ W}$ ($0{,}009\text{ kW}$). Le kWh coûte $0{,}25\text{ €}$.
6.1. Calculer l'énergie consommée en kWh par chaque ampoule.
6.2. Calculer l'économie financière réalisée sur 1000 heures avec la LED.
7 Exercice 7 : Effet Joule dans une Résistance
★★★ (Effet Joule)
Une résistance chauffante de chauffe-eau de valeur $R = 20\ \Omega$ est traversée par un courant d'intensité $I = 10\text{ A}$.
Calculer la puissance thermique $P$ dissipée par effet Joule ($P = R \times I^2$).
8 Exercice 8 : Bilan Énergétique Hebdomadaire d'un Garage
★★★ (Bilan complet)
Un garage utilise chaque jour : un pont élévateur ($3\text{ kW} \times 2\text{ h}$), l'éclairage de l'atelier ($1\text{ kW} \times 8\text{ h}$) et un compresseur ($2\text{ kW} \times 4\text{ h}$). Prix du kWh : $0{,}25\text{ €}$.
8.1. Calculer l'énergie électrique totale consommée en une journée (en kWh).
8.2. Calculer le coût de l'électricité sur une semaine de 5 jours ouvrés.