Compteur électrique – Mesure de l’énergie électrique – 3ème – Cours – Physique – Chimie – Brevet des collèges
- Qu’est-ce qu’une énergie électrique ?
- À quoi sert un compteur électrique ?
- Que nous apprend une facture d’électricité ?
- I. L’énergie électrique consommée par un appareil
1) Quelle est la différence entre puissance et énergie ?
La puissance électrique est une grandeur instantanée, c’est à dire qu’elle permet de savoir ce que reçoit un appareil ou une installation à chaque instant.
Par contre l’énergie tient compte de la durée d’utilisation (E.D.F. ne fera pas payer le même prix si on utilise une lampe halogène pendant 5 minutes ou pendant 10 heures).
2) Notation et unités pour l’énergie
On utilise la lettre E pour noter les énergies.
L’unité légale d’énergie est le Joule (J).
L’unité couramment utilisé pour l’énergie électrique est le kilowattheure (kWh).
C’est avec cette unité que le compteur d’énergie électrique indique l’énergie transférée aux appareils électriques branchés sur le secteur. 1kWh = 3600000 J = 3,6 x 106 J
3) Calcul de l’énergie
Pour calculer l’énergie électrique consommée il suffit donc de multiplier la puissance électrique par le temps d’utilisation : E = P × t
Avec E eu Joules (J)
P en Watts (W)
t en secondes (s)
L’énergie électrique transférée à un appareil dépend de la durée de son fonctionnement et de la puissance de l’appareil.
Une énergie de 1 joule est l’énergie transférée à un appareil de puissance 1W fonctionnant pendant 1s.
Cette unité étant très petite, on utilise plus souvent le wattheure (Wh) et le kilowattheure (kWh).
On calcule E en kWh si la puissance P est en kilowatts (kW) et le temps t en heures (h).
E(kWh) = P(kW) x t(h).
4) Transformation de l’énergie
L’énergie électrique que reçoit un dipôle ou plus généralement un appareil électrique est convertie en une autre forme d’énergie:
– En énergie thermique par les appareils résistifs (essentiellement composés de résistance) comme les radiateurs, les fers à repasser, les fours etc.
– En énergie mécanique (production de mouvement) par exemple dans les moteurs.
– En énergie de rayonnements visibles comme pour les lampes ou les DEL ou en rayonnements invisibles comme dans les fours à micro-ondes.
– En énergie chimique comme dans une batterie qui est en phase de recharge.
Remarque: A l’exception des supraconducteurs tous les dipôle possèdent une résistance et dissipent de la chaleur.
Pour une même quantité de lumière, la lampe à économie d’énergie utilise 5 fois moins d’énergie car une partie de l’énergie dissipée sous forme de chaleur est dissipée sous forme de lumière.
- II. Installation électrique
1) Quel abonnement choisir ?
Quand on se connecte au réseau E.D.F. on doit choisir un type d’abonnement, c’est à dire la puissance maximale que pourra consommer l’installation à un moment donné. Plus on souhaite avoir une installation puissante plus l’abonnement est cher.
L’abonnement détermine la puissance maximale de l’installation. (Il est indiqué en kWh sur le contrat). Si on dépasse cette puissance à un instant donné l’installation disjoncte.
2) Calcul du prix de la consommation
Le prix à payer est calculé par la formule suivante :
Prix à payer = Nb de KWh utilisés x prix d’1kWh.
- III. Compteur électrique
Énergie électrique
Constante du compteur
Tension électrique
Intensité électrique Fréquence électrique
La mesure de l’énergie électrique consommée par une installation électrique est fondée sur la rotation d’un disque du compteur. Plus l’installation a consommée de l’énergie électrique, plus le disque a fait de tours. La rotation d’un tour de disque est proportionnelle à l’énergie électrique consommée.
- IV. Différentes indications sur la facture
Au début de chaque installation on trouve un compteur.
Une facture E.D.F. est un relevé sur 2 mois de consommation.
La facture fait donc apparaître l’ancienne valeur du compteur (1), la nouvelle valeur (2) et à partir de là, on calcule la consommation en kWh (3) et (4).
Puis on trouve le prix du kWh hors taxe : 0,078 centimes d’Euro par kWh (5).
En multipliant la colonne (4) par la colonne (5) on trouve le prix de la consommation.
On y ajoute le prix de l’abonnement (6) pour trouver le prix hors taxe (7).
Dans les colonnes (8) et (9) apparaissent différentes taxes (10% de taxes locales et 18% de TVA).
Enfin en ajoutant les colonnes (7), (8) et (9) on trouve le prix TTC à payer
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