🏠 La facture d'électricité de la maison : E = P × Δt
Ta bouilloire de 2 000 W est-elle la pire gloutonne de la maison ? Pas si sûr : une petite box de 10 W qui ne dort jamais peut lui voler la vedette. Fais tourner la journée en accéléré, regarde le disque du compteur s'affoler et découvre où partent vraiment tes kilowattheures… et tes euros.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- Le disque du compteur tourne d'autant plus vite que la puissance appelée est grande ; le nombre de tours (l'index en kWh) compte l'énergie consommée. Puissance et énergie, ce n'est pas pareil !
- Sur la courbe de charge P(t), la bouilloire et le four font des pics très hauts mais très fins, la box une bande basse mais qui dure 24 h : l'énergie est l'aire sous la courbe, c'est-à-dire P × Δt.
- Le classement montre l'énergie consommée par jour par chaque appareil : la partie hachurée est la veille, qui coûte de l'argent sans rendre aucun service.
- Le frigo ne fonctionne pas en continu : son moteur démarre une partie de chaque heure, d'où les petites marches régulières de la courbe.
- Valeurs typiques d'une maison sans chauffage électrique ; toutes sont réglables, et « ✏️ Mon appareil » accueille la puissance lue sur la plaque d'un appareil de chez toi.
Expériences à faire
- La bouilloire (2 000 W pendant 6 min) ou la box (10 W pendant 24 h) : laquelle consomme le plus d'énergie par jour ?
- Que devient la facture si tu coupes toutes les veilles avec la multiprise ? Quel appareil en profite le plus ?
- Double la durée d'utilisation de la télé : l'énergie consommée double-t-elle aussi ? Et si tu doubles sa puissance ?
- Combien d'heures une lampe LED de 8 W peut-elle briller avec l'énergie qu'utilise le four en un quart d'heure ?
- Passe le prix du kWh de 0,25 € à 0,30 € : de combien augmente la facture annuelle ?
La physique derrière l'animation
- La puissance P (en watts, W) d'un appareil est l'énergie qu'il reçoit par seconde. L'énergie consommée pendant une durée Δt vaut E = P × Δt.
- Unités : avec P en W et Δt en s, E est en joules (J) ; avec P en W et Δt en h, E est en wattheures (Wh). 1 Wh = 3 600 J et 1 kWh = 3,6 × 106 J.
- Quand plusieurs appareils fonctionnent en même temps, les puissances s'ajoutent : P = P1 + P2 + … ; l'énergie totale est la somme des énergies (l'aire sous la courbe P(t)).
- Un appareil en veille consomme encore : Eveille = Pveille × (24 h − Δt) chaque jour. Quelques watts permanents finissent par coûter des dizaines d'euros par an.
- Coût = énergie (en kWh) × prix du kWh. Par an : Ean = 365 × Ejour.
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