3° > Chap NRJ4 : Rendement et puissance

Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre NRJ4 intitulé « Puissance électrique et rendement » puis faire l’activité 1.

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Activité à rechercher avant de venir en cours

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Activité 1  : Le rendement

Visionnez la vidéo ci-dessous puis répondez par écrit dans votre cours aux questions ci-dessous :

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1° Recopier l’énoncé du 1er principe de la thermodynamique

2° D’après cette vidéo, quel est le rendement d’une moto (en %) ? :

3° Dans un moteur, sous quelle forme l’énergie est-elle perdue ?

4° Si on écrit mathématiquement que le Rendement = Énergie utile / Énergie fournie :

  • a) Sous quelle forme se trouve l’énergie utile ? : (voir entre 1min45 et 1min55)
  • b) Sous quelle forme se trouve l’énergie fournie ? : (voir entre 1min45 et 1min55)

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 Autres activités qui seront faites durant le cours

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Activité 2 : Perte d’énergie durant une conversion

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Faire le module « DÉCOUVRIR : Les conversions d’énergie ». Pour accéder à ce module cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous

Pour tous les groupe-classe, utiliser le code 5BYB

Répondez au quiz qui vous est proposé dans le module puis recopier dans votre cours la réponse que vous avez construite à la page 5 à partir des blocs suivants :

« L’énergie peut être »

« transférée »

« convertie ou »

« mais pas perdue »

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Activité 3  : Rendement d’une moto

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1° Recopie et complète le diagramme de transformation d’énergie ci-dessous avec les noms des formes d’énergies.

Remarque : Par convention, les pertes sont toujours figurées vers le bas.

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2° Question d’arithmétique :

Si les pertes d’énergie pour une moto de course sont égales à 60 %. Combien reste-t-il d’énergie utile (en %) pour la moto ?

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3° RECOPIEZ dans votre cours :

Traduisez en langage mathématique la définition suivante :

« Le rendement correspond au rapport entre l’énergie utile et l’énergie fournie »

Mathématiquement : Rendement = Énergie ……… / Énergie ………

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4° Compléter

Compléter le diagramme du 1°, en ajoutant les mots « Énergie FOURNIE », « Énergie UTILE » et « Énergie PERDUE » au bon endroit.

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Activité 4  : L’unité de la puissance : Le Watt

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Visionnez la vidéo ci-dessous puis répondez par écrit dans votre cours

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1° Connaitre les unités

De quelle grandeur électrique le Watt est-il l’unité ?

2° Savoir lire les valeurs nominales :

Observer la photo ci-dessous et utiliser la souris pour pointer sur les informations

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2a) D’après le constructeur de cette ampoule, quelle est la tension recommandée pour une bonne utilisation (utiliser la souris pour pointer sur les informations) ?

2b) De même, quelle est l’intensité recommandée pour une bonne utilisation ?

2c) En déduire ce que signifie « nominale » dans l’expression « valeur nominale » (Rédiger).

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Activité 5  : La puissance électrique, la tension électrique et l’intensité électrique

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Accéder au module suivant en cliquant sur l’image (Autoriser l’activation d’Adobe flash si demandé). Répondez ensuite aux questions suivantes par écrit dans votre cours :

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1° Réaliser un circuit avec la 1ère lampe (= celle du haut) (voir photo ci-dessus).

Noter la valeur I1 de l’intensité électrique indiquée par l’ampèremètre : I1 = …

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2° Pour les 2 lampes, on peut lire la puissance nominale indiquée sur les supports (voir photo) : Puissance : P = 6 Watt et tension : U = 12 V.

Choisir la relation ci-dessous qui correspond aux mesures. (Essayer chacune des relations de la question ci-dessous – Arrondir le résultat).

P = U / I                   P = I / U                     P = U × I

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Recopiez cette relation dans votre cours.

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3° Recommencer le montage en utilisant cette fois-ci la 2ième lampe (= celle du bas).

Noter la valeur I2 de l’intensité électrique : I2 = …

Refaites alors le calcul de la puissance P1 (sans arrondir le résultat) pour la 1ère lampe puis calculer P2 pour la 2ième.

Comparez ces résultats : Laquelle des 2 lampes est, en fait, légèrement plus puissante que l’autre ?

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Activité 6 : Relation entre P, U et I

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1° Choisir ci-dessous le montage correct qui permet de mesurer la puissance de la lampe à partir des valeurs de U et de I et recopie-le dans ton cours.

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Rappel de 4eme : Un Voltmètre se branche en dérivation. Un ampèremètre se branche en série.

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2° Faites le quiz qui vous est proposé

Pour accéder au module « S’ENTRAÎNER : Formule(s) liant la puissance, la tension et l’intensité », cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous

Pour tous les groupe-classe, utiliser le code KG16

Durant ce quiz, tu as choisi un montage qui permet de déterminer la puissance électrique de la lampe (voir 1° ci-dessus). Quelles grandeurs ont-elles ainsi été mesurées ?

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Activité 7 – Je révise pour le brevet : La sécurité électrique dans une habitation

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1° Zoomer sur les images ci-dessous pour lire la puissance de chacun des 2 fers à repasser.

Notez-les : P(Singer) = …                  et P(Bosch) = …

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2° Calculer

A la maison, la tension de tous les prises est U = 220 V. Calculer l’intensité I pour chacun des fers à repasser : I1 = …   et I2 = ….

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3° Exploiter un document

Zoomer sur l’image suivante pour bien voir les intensités maximales supportées par les fusibles des lignes 1 à 7 (numérotées de gauche à droite) du tableau électrique tel qu’on peut en trouver un chez soi.

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3.1° Sur quelle ligne peut-on brancher le fer « Bosch » ? : …

3.2° Sur quelle ligne peut-on brancher le fer « Singer » ? : …

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4° Interpréter

Que peut-il se passer si vous vous trompez de ligne ? Vous pouvez vous aidez en réalisant le montage ci-dessous en réutilisant l’animation précédente (Observez la surintensité qui provoque l’échauffement puis la rupture du fusible)

 

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5° Le court-circuit

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Suivez le trajet le plus facile qui va être suivit par le courant électrique. Pourquoi parle-t-on dans ce cas de « court-circuit » ?

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6° Conclusion :

Faites une phrase pour expliquer quel est le rôle d’un fusible ?

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 Bilan

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Cliquez sur le lien suivant pour accéder à la CARTE MENTALE de ce chapitre

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 Corrigés

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Un code vous sera donné par votre professeur lorsque le chapitre sera terminé.