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CAP Électricien · CAPCAP

Tension, intensité, puissance : exercices corrigés de CAP

Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • La puissance électrique P se note en watts (W) ; pour un appareil purement résistif, P = U × I, avec U en volts et I en ampères.3
  • En courant continu, la puissance vaut aussi P = U × I avec des valeurs constantes.3
  • En alternatif, la puissance apparente S s'exprime en volts-ampères (VA) ; le facteur de puissance, compris entre 0 et 1, compare P à S.12
  • Pour calculer I ou U, tu réarranges la formule : I = P / U et U = P / I. Écris toujours les unités.
  • Un courant élevé dans une ligne provoque des pertes par effet Joule, même quand la puissance active est faible.2

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices vont du plus simple au plus technique. Cherche d'abord seul(e) sur ta feuille, regarde un indice si tu bloques, puis compare avec la correction pas à pas. Refais ensuite l'exercice sans la correction, quelques jours plus tard.

Les exercices

Exercice 1 Puissance d'une lampe

★☆☆Environ 4 min

Une lampe est alimentée sous une tension de 230 V230\ \text{V}. Elle est traversée par un courant d'intensité 0,26 A0{,}26\ \text{A}. On la considère comme un appareil purement résistif.

Calcule la puissance consommée par la lampe, en watts.

Indice 1

Pour un appareil résistif, la puissance est le produit de deux grandeurs que l'énoncé te donne.

Indice 2

Multiplie la tension en volts par l'intensité en ampères.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère les données : U=230 VU = 230\ \text{V} et I=0,26 AI = 0{,}26\ \text{A}.

  2. L'appareil est résistif, donc on utilise P=U×IP = U \times I.

  3. On remplace : P=230×0,26P = 230 \times 0{,}26.

  4. On calcule : P=59,8 WP = 59{,}8\ \text{W}.

La lampe consomme 59,8 W, soit environ 60 W. Ce résultat correspond à une ancienne lampe à incandescence classique. Le watt est bien l'unité de la puissance électrique.3

Exercice 2 Courant dans un radiateur

★☆☆Environ 4 min

Un radiateur électrique porte l'indication 2300 W2300\ \text{W}. Il est branché sous 230 V230\ \text{V}.

Calcule l'intensité du courant qui le traverse, en ampères.

Indice 1

Cherche la formule qui contient P, U et I, puis isole I.

Indice 2

Divise la puissance par la tension.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : P=2300 WP = 2300\ \text{W} et U=230 VU = 230\ \text{V}.

  2. De P=U×IP = U \times I on tire I=PUI = \dfrac{P}{U}.

  3. On remplace : I=2300230I = \dfrac{2300}{230}.

  4. On calcule : I=10 AI = 10\ \text{A}.

Le radiateur appelle 10 A. Retiens qu'un appareil de forte puissance sous une tension donnée demande un courant élevé, ce qui compte pour choisir les conducteurs d'une installation.

Exercice 3 Tension aux bornes d'un appareil

★☆☆Environ 4 min

Un appareil résistif consomme une puissance de 1200 W1200\ \text{W} et il est traversé par un courant de 5 A5\ \text{A}.

Calcule la tension à ses bornes, en volts.

Indice 1

Isole U dans la formule de la puissance.

Indice 2

U est égal à P divisé par I.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : P=1200 WP = 1200\ \text{W} et I=5 AI = 5\ \text{A}.

  2. De P=U×IP = U \times I on tire U=PIU = \dfrac{P}{I}.

  3. On remplace : U=12005U = \dfrac{1200}{5}.

  4. On calcule : U=240 VU = 240\ \text{V}.

La tension aux bornes de l'appareil est de 240 V. Quand tu isoles une grandeur, vérifie en refaisant le produit : 240×5=1200240 \times 5 = 1200.

Exercice 4 Alimentation en courant continu

★☆☆Environ 4 min

Un petit moteur alimenté en courant continu sous une tension constante de 12 V12\ \text{V} est traversé par un courant constant de 4,5 A4{,}5\ \text{A}. On le traite comme un appareil résistif.

Calcule la puissance consommée, en watts.

Indice 1

En courant continu, la tension et l'intensité ne changent pas : la formule simple s'applique.

Indice 2

Multiplie 12 par 4,5.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : U=12 VU = 12\ \text{V} et I=4,5 AI = 4{,}5\ \text{A}, tous deux constants.

  2. En régime continu, P=U×IP = U \times I.3

  3. On remplace : P=12×4,5P = 12 \times 4{,}5.

  4. On calcule : P=54 WP = 54\ \text{W}.

Le moteur consomme 54 W. En continu, il n'y a pas de déphasage à prendre en compte : le produit U×IU \times I suffit.

Exercice 5 Courant total de trois appareils

★★☆Environ 8 min

Trois appareils résistifs fonctionnent en même temps sous la même tension de 230 V230\ \text{V} : une bouilloire de 1150 W1150\ \text{W}, un grille-pain de 690 W690\ \text{W} et une lampe de 460 W460\ \text{W}.

Calcule l'intensité totale du courant fournie par l'installation, en ampères.

Indice 1

Commence par additionner les puissances de tous les appareils.

Indice 2

Utilise ensuite I=P/UI = P / U avec la puissance totale.

Voir la correction pas à pas
  1. On additionne les puissances : Ptot=1150+690+460=2300 WP_{\text{tot}} = 1150 + 690 + 460 = 2300\ \text{W}.

  2. Les trois appareils sont soumis à U=230 VU = 230\ \text{V}.

  3. On utilise I=PtotU=2300230I = \dfrac{P_{\text{tot}}}{U} = \dfrac{2300}{230}.

  4. On calcule : I=10 AI = 10\ \text{A}.

L'installation débite 10 A au total. Tu peux contrôler en calculant le courant de chaque appareil : 5 A5\ \text{A} pour la bouilloire, 3 A3\ \text{A} pour le grille-pain et 2 A2\ \text{A} pour la lampe, soit 10 A10\ \text{A}.

Exercice 6 Conversion de kilowatts

★★☆Environ 6 min

Un four électrique résistif a une puissance de 3,45 kW3{,}45\ \text{kW}. Il est alimenté sous 230 V230\ \text{V}.

Calcule l'intensité du courant qu'il appelle, en ampères.

Indice 1

Convertis d'abord la puissance en watts.

Indice 2

Le préfixe « kilo » signifie mille.

Voir la correction pas à pas
  1. On convertit : 3,45 kW=3450 W3{,}45\ \text{kW} = 3450\ \text{W}.

  2. On utilise I=PUI = \dfrac{P}{U}.

  3. On remplace : I=3450230I = \dfrac{3450}{230}.

  4. On calcule : I=15 AI = 15\ \text{A}.

Le four appelle 15 A. Si tu avais divisé 3,453{,}45 par 230230, tu aurais obtenu un courant près de mille fois trop faible : la conversion en watts est indispensable.

Exercice 7 Puissance apparente d'un récepteur

★★☆Environ 6 min

Sur un réseau alternatif, un récepteur est alimenté sous 230 V230\ \text{V} et il est traversé par un courant efficace de 8 A8\ \text{A}.

Calcule sa puissance apparente S=U×IS = U \times I, en volts-ampères.

Indice 1

La puissance apparente s'exprime en VA, pas en W.

Indice 2

Multiplie les valeurs efficaces de la tension et du courant.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : U=230 VU = 230\ \text{V} et I=8 AI = 8\ \text{A} (valeurs efficaces).

  2. La puissance apparente est le produit de ces deux valeurs : S=U×IS = U \times I.

  3. On remplace : S=230×8S = 230 \times 8.

  4. On calcule : S=1840 VAS = 1840\ \text{VA}.

La puissance apparente vaut 1840 VA, soit 1,84 kVA. Elle s'exprime en VA, kVA ou MVA.1 Elle ne dit pas encore quelle part est réellement consommée : c'est le rôle du facteur de puissance.

Exercice 8 Calculer un facteur de puissance

★★★Environ 8 min

Le récepteur de l'exercice précédent a une puissance apparente de 1840 VA1840\ \text{VA}. Un wattmètre indique une puissance active de 1380 W1380\ \text{W}.

Calcule son facteur de puissance, sans unité.

Indice 1

Le facteur de puissance compare la puissance active à la puissance apparente.

Indice 2

Divise P par S.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : P=1380 WP = 1380\ \text{W} et S=1840 VAS = 1840\ \text{VA}.

  2. Le facteur de puissance est le quotient de la puissance active par la puissance apparente : k=PSk = \dfrac{P}{S}.2

  3. On remplace : k=13801840k = \dfrac{1380}{1840}.

  4. On calcule : k=0,75k = 0{,}75. Ce nombre est bien compris entre 0 et 1.

Le facteur de puissance est de 0,75. Il est toujours compris entre 0 et 1.2 Plus il se rapproche de 1, plus le récepteur se comporte comme une résistance pure, sans déphasage entre courant et tension.2

Exercice 9 Puissance active avec un déphasage

★★★Environ 10 min

Une installation sinusoïdale a une puissance apparente de 2000 VA2000\ \text{VA}. Son facteur de puissance vaut 0,80{,}8, c'est-à-dire le cosinus du déphasage entre le courant et la tension.

Calcule la puissance active consommée, en watts.

Indice 1

Le facteur de puissance est le rapport P / S : tu peux retrouver P.

Indice 2

Multiplie S par le facteur de puissance.

Voir la correction pas à pas
  1. Données : S=2000 VAS = 2000\ \text{VA} et facteur de puissance =0,8= 0{,}8.

  2. Pour des grandeurs sinusoïdales, le facteur de puissance est égal au cosinus du déphasage.2

  3. Comme k=PSk = \dfrac{P}{S}, on a P=S×kP = S \times k.

  4. On remplace : P=2000×0,8P = 2000 \times 0{,}8.

  5. On calcule : P=1600 WP = 1600\ \text{W}.

La puissance active vaut 1600 W, alors que la puissance apparente atteint 2000 VA. L'écart vient du déphasage. Pourtant, le courant qui parcourt la ligne correspond à la puissance apparente : il échauffe les conducteurs par effet Joule, et le distributeur doit prévoir un matériel assez gros pour le supporter.2

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre le watt et le volt-ampère ?

Le watt mesure la puissance active, celle qui est réellement consommée par l'appareil. Le volt-ampère mesure la puissance apparente, produit de la tension efficace par le courant efficace.12 Pour un appareil purement résistif, les deux valeurs sont égales ; en présence d'un déphasage, la puissance active est plus petite, et le facteur de puissance, compris entre 0 et 1, mesure l'écart.2

Pourquoi un fort courant pose-t-il problème même si la puissance consommée est faible ?

Un courant qui circule dans une ligne provoque des pertes par effet Joule, quelle que soit la part réellement consommée. Un condensateur parfait en offre un exemple : sous 230 V avec 1 A, la puissance active est nulle, mais il passe bien 1 A dans la ligne et la puissance apparente vaut 230 VA.2 C'est pourquoi on cherche à garder un facteur de puissance élevé.2

Comment savoir quelle formule utiliser dans un exercice ?

Repère d'abord l'inconnue et les deux données dont tu disposes. Si tu connais la tension et l'intensité, calcule la puissance avec P=U×IP = U \times I pour un appareil résistif.3 Si tu connais la puissance et une autre grandeur, réarrange la formule pour isoler l'inconnue. Si l'énoncé parle de VA ou de facteur de puissance, tu es en alternatif : pense à la puissance apparente.

Sources

  1. Concepts et chiffres de l'énergie : le transport de l'électricité, eduscol.education.fr (STI). Consulté le 10 novembre 2026.
  2. Facteur de puissance, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
  3. Puissance (physique), Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.

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