Comment fonctionne le monde - La main à la pâte

puissance est indiquée sur le contrat mais également sur le compteur. Chaque appareil en fonctionnement
consomme en puissance sa valeur nominale. Si plusieurs fonctionnent ensemble leurs puissance
s'additionnent, le total est égal à la puissance consommée par l'installation.
Les élèves regardent et analysent leur propre facture. Ils cherchent à mettre en relation la puissance
disponible proposée et le nombre d'habitants composants le foyer familial. Ils se demandent s'ils peuvent
faire fonctionner simultanément deux radiateurs de 1500 W, le four de puissance 2500 W et le lave-linge de
puissance 2300 W... Que se passe-t-il si la réponse est négative ? Le disjoncteur coupe l'alimentation
électrique. Pourquoi ? La réponse à cette question est complétée par la séquence sur la sécurité des
personnes et des appareils.
Pendant une journée, une lampe halogène de 500 W a fonctionné par oubli. Quel est le coût de cet oubli ?
Cela donnera alors un prétexte pour se documenter sur les ampoules à économie d'énergie.
Présenter deux ampoules : « L’une vaut quelques dizaines de centimes et l’autre 10 euros.
D’après vous, qu’est-ce qui justifie une telle différence ? »
Dans une ampoule à incandescence, 10% de l’énergie électrique sert à éclairer, les 90% restant augmentent
la température de l’ampoule. Dans une ampoule fluorocompacte, c’est 90% de l’énergie électrique qui sert à
produire de la lumière. On peut allumer les deux ampoules successivement et constater que l’une chauffe
beaucoup plus que l’autre. On compare puissance électrique et puissance lumineuse. Les élèves calculent
l'économie d'énergie électrique consommée pour un même éclairage et l'économie réalisée de part la longue
durée de vie des ampoules fluorocompactes. Des pays vont prochainement interdire l’utilisation d’ampoules
à incandescence.
Remarque : Toutes ces activités pourront être réalisées en collaboration avec
le professeur de mathématiques. En classe de cinquième, la proportionnalité
occupe une place centrale. Les élèves apprennent également à utiliser une
expression littérale. Il est d'ailleurs explicitement demandé aux enseignants de
mathématiques de travailler la substitution sur des expressions du premier
degré dans des situations liées à la vie quotidienne (cf. BO hors‐série n° 6 ‐
volume 2 du 19 avril 2007 – Annexe 2 : Mathématiques p.33 et 34 ).
Notions essentielles :
Sur les objets fonctionnant à l’électricité (ampoules électriques, radiateurs, aspirateurs), ce n’est pas
l’énergie (en Joule) qui est indiquée, mais généralement la puissance (en Watt).
La relation entre les deux est la suivante : 1 Watt équivaut à 1 Joule par seconde. Allumer une ampoule
de 100 Watts pendant 1 minute consomme une énergie de 6000 Joules.
Séquence 2.3 : Trop d'énergie, est-ce dangereux ?
Fil directeur :
D’énormes quantités d’énergie sont mises en jeu dans le milieu naturel.
Des interactions avec des énergies faibles (comparées à l'énergie mise en jeu lors d'un orage par exemple)
peuvent néanmoins présenter un risque vital à court ou à long terme.
Ainsi, la séance vise à faire prendre conscience aux élèves du fait qu'une même quantité d'énergie peut-être
dangereuse selon le cadre d'utilisation.
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