01. C’est quoi la puissance ?
Définition : c’est une grandeur qui caractérise la rapidité du transfert d’énergie électrique fourni à un dipôle.
SymboleLa puissance se note P.
Appareil de mesureOn utilise un wattmètre.
Physique · Électricité · Chapitre 1
Puissance et énergie électrique
Comprendre l’essentiel
Découvre comment caractériser la puissance électrique, utiliser sa formule et reconnaître les conditions nominales d’un appareil.
Commencer la leçonLa puissance électrique
02. La formule essentielle
La puissance consommée par un dipôle récepteur dépend de l’intensité du courant et de la tension appliquée entre ses bornes.
Relation fondamentaleP = U × I
P en watt · U en volt · I en ampère
On peut aussi utiliser U = P ÷ I et I = P ÷ U.
UTension appliquée entre les bornes du dipôle.
IIntensité du courant qui traverse le dipôle.
03. Les unités de puissance
L’unité principale est le watt (W). Selon la valeur mesurée, on peut aussi utiliser :
- μW · microwatt
- mW · milliwatt
- W · watt
- kW · kilowatt
- MW · mégawatt
À retenir :
1 μW = 10-6 w
1 mW = 10-3 w
1 kW = 103 w
1 MW = 106 w
04. La puissance nominale
Définition : la puissance nominale est la puissance consommée lorsque la tension et l’intensité ont leurs valeurs nominales.
La tension et l’intensité nominales sont indiquées par le fabricant sur l’appareil.
Les valeurs nominaux : ces valeurs correspondent aux conditions pour lesquelles l’appareil fonctionne dans de bonnes conditions.
05. Notions à réviser
Pour mieux réussir les exercices sur la puissance, révise également :
- La représentation de la tension aux bornes d’un dipôle.
- La loi des mailles dans un circuit électrique.
- La loi des nœuds et la conservation de l’intensité.
L’énergie électrique
06. C’est quoi l’énergie électrique ?
Définition : l’énergie électrique consommée par une portion de circuit est proportionnelle à la durée du fonctionnement Δt. Le facteur de proportionnalité est la puissance P.
Relation entre énergie et puissanceEₑ = P × Δt
Eₑ en joule · P en watt · Δt en seconde
Astuce
Avant de calculer, convertis toujours la durée en secondes
EₑÉnergie électrique consommée, exprimée en joules (J).
ΔtDurée du fonctionnement, exprimée en secondes (s).
07. Les unités d’énergie
Dans le système international, l’énergie électrique s’exprime en joules. Pour les consommations courantes, on utilise aussi le wattheure.
- J · joule
- Wh · wattheure
- kWh · kilowattheure
Conversions :
1 Wh = 3 600 J
1 kWh = 3,6 × 106 J
08. L’effet Joule
Observation : le fonctionnement de tout appareil électrique s’accompagne d’un dégagement de chaleur.
L’énergie électrique se transforme totalement ou partiellement en énergie thermique.
09. Dipôles récepteurs actifs et passifs
Un dipôle récepteur consomme de l’énergie électrique. Selon sa transformation, il peut être actif ou passif.
Récepteur passifTransforme totalement l’énergie électrique consommée en énergie thermique. Exemple : une résistance chauffante.
Récepteur actifTransforme une partie en énergie thermique et une autre en énergie utile. Exemples : lampe ou moteur.
P = U × ILa puissance dépend de la tension et de l’intensité.
Eₑ = P × ΔtL’énergie dépend de la puissance et de la durée.
W et JW mesure la puissance ; J mesure l’énergie.
NominaleValeur indiquée par le fabricant pour le bon fonctionnement.