Énergie électrique

I – L’énergie électrique consommée

• L’énergie électrique, notée E, est une grandeur physique qui se mesure avec un compteur électrique. Son unité internationale est joule, de symbole J.
• L’énergie consommée par un appareil dépend de la puissance nominale P de l’appareil et de la durée de son fonctionnement t\\
  E = P \times t\\ 
  Cette relation permet de calculer P et t\\
  P = E/t\\
  t = E/P\\
  • Si on prend la seconde s comme unité de temps, l’unité de l’énergie électrique est l’unité internationale, le joule de symbole J
  • Si on prend l’heure h comme unité de temps, l’unité d’énergie est le wattheure Wh : 1 Wh = 3600J et 1J = \frac{1}{3600}Wh
  • L’unité utilisée dans les compteurs électriques est le kilowattheure KWh : 1KWh = 1000 Wh = 3600000 J = 3,6 \times 10^6 J

II – L’énergie électrique consommée par un appareil de chauffage

Un appareil de chauffage (de résistance R) transforme l’énergie électrique en énergie thermique (chaleur).

• On sait que : E = P \times t et P = U \times I = R \times I^2\\ 
• D’où : E = U \times I \times t et donc : E = R \times I^2 \times t\\ 
  

III – L’énergie électrique consommée dans une installation domestique

• L’énergie électrique consommée dans une installation domestique est égale à la somme des énergies consommées par chaque appareil électrique : E_{t} = E_{1} + E_{2} + E_{3} + …
  

Exemple :

E_{t} = E_{Télévision} + E_{Fer à repasser} + E_{Four}\\
= 450 + 200 + 1500\\
= 2150 Wh = 2,12 KWh = 2,12 \times 3,6 \times 10^6 J

• Le compteur électrique est utilisé par les fournisseurs d’électricité (Amendis) pour facturer la consommation d’énergie dans chaque maison. (en KWh)
• Pour calculer la consommation d’énergie électrique E pendant une certaine période, on fait la différence entre l’indication du compteur au début E_{1} et celle à la fin de cette période E_{2} : E = E_{2} - E_{1}\\
  

Exemple :

L’énergie électrique consommée pendant la période entre 01/05/2025 et 01/06/2025 est :
E = E_{2} - E_{1} = 14412 - 14278 = 134 KWh\\

• Le compteur est muni d’un disque dont chaque tour correspond à une consommation d’énergie, appelée constante du compteur, notée C\\
  • L’énergie consommée lorsque le disque effectue 1 tour est : E = 1C\\
  • L’énergie consommée lorsque le disque effectue n tour est donc : E = n \times C
    

Exemple :

Déduire le nombre de tour n dans l’exemple précédent : n = \frac{E}{C} = \frac{134 000Wh}{4 Wh/tr} = 33500 tr