L'énergie électrique consommée par une installation électrique.

 

1. Quels sont les paramètres dont dépend l'énergie électrique ?

L'énergie électrique consommée par une installation se mesure à l'aide d'un compteur. Réalisons plusieurs mesures avec différents appareils électriques.

a) Mesure de l'énergie électrique consommée par une lampe de puissance 100 W ( 1 kW = 1 000 W ).

L'énergie électrique dépend du temps d'utilisation de l'appareil électrique. Plus un appareil fonctionne, plus il consomme d'énergie !

b) Mesure de l'énergie électrique consommée par un sèche cheveux à deux positions ayant des puissances respectives de 700 W et de 1400 W.

L'énergie électrique dépend de la puissance des appareils utilisés : plus un appareil est puissant, plus il consomme d'énergie !

2. Définition de l'énergie électrique.

L'énergie consommée par un appareil électrique est égale au produit de la puissance de l'appareil et de son temps d'utilisation. L'énergie a pour unité le kW.h (kilowatt.heure).

Ce qui donne la relation :

 

Remarque : en sciences, l'unité utilisée pour les énergies est le Joule. Dans ce cas, la puissance s'exprime en Watt (W) et le temps en seconde (s). Toutefois, ces unités ne sont pas utilisées pour la consommation électrique car on obtiendrait des nombres trop grands.

Exemple : 20 lampes de 40 W fonctionnent 8 heures dans une classe. Il y a 50 classes. Calculons l'énergie électrique consommée par l'installation en 1 journée.

a) E en Joule, P en Watt et t en seconde :

E = (20.40).(8.3600).50 = 1 152 000 000 J et ce n'est que pour 1 journée !

b) E en kW.h, P en kW et t en heure :

E = (20.0,040).8.50 = 320 kW.h.

 

3. L'énergie électrique souscrite pour une installation électrique.

Le compteur mesure l'énergie électrique consommée dans une installation électrique en déterminant à tout instant l'intensité du courant électrique consommée par chaque appareil électrique en fonctionnement. Parfois, si trop d'appareils fonctionnent en même temps, le disjoncteur ou le fusible ouvre le circuit et on se retrouve sans courant. Pourquoi ?

Au moment de la souscription d'un abonnement à EDF, le compteur est limité en énergie en fonction de la formule choisie (et donc du prix payé). Si l'on vient à utiliser plus d'énergie que prévue, l'installation se coupe et on doit débrancher un ou plusieurs appareils. Que s'est-il passé ?

Exemple :

Si l'énergie électrique maximale utilisable est de 9 kW.h, quelle sera l'intensité maximale utilisable par les appareils électriques de la maison ?

On connait la relation : E = P . t , avec P = U . I (P est la puissance électrique, U la tension de secteur de 230 V et I l'intensité du courant utilisé par les appareils)

Comme l'énergie est en heure, on obtient un courant de 39,13 Ampère maximum au compteur.

Si on dépasse cette limite, les protections électriques de la maison couperont le courant.