La puissance électrique

Le thème maintenant est la puissance électrique

  • La puissance électrique: le watt

La puissance électrique d’un dipôle se mesure par l’énergie qu’il absorbe durant une unité de temps. Le watt (W) est la puissance d’un dipôle qui absorbe une énergie de 1 joule pendant 1 seconde.

P = W / t

P = puissance en watt / W = énergie en joules / t = temps en secondes

  • Le rendement de la puissance électrique

L’énergie absorbé est égale à l’énergie utilisée plus l’énergie perdue.

Le rendement (n) est le rapport de la puissance utile (Pu) avec la puissance absorbée (Pa).

n = Pu / Pa

n = rendement / Pu = puissance utile / Pa = puissance absorbée

  • Les puissances électriques

Si une portion de circuit électrique soumise à une différence de potentiel U est traversé par un courant d’intensité I, il y aura une puissance électrique P = U . I mise en jeu dans cette portion du circuit électrique.

P = U . I

P = puissance en watts / U = tension en volts / I = intensité en ampères

  • L’énergie électrique

L’énergie électrique est égale à la puissance consommée multipliée par le temps. Elle se mesure par un compteur d’énergie ou également un wattheuremètre.

W = U . I . t
W = R . I2 . t
P = R . I2

P = puissance en watts / R = résistance en ohms / W = énergie en joules / U = tension en volts / I = intensité en ampères / t = temps en secondes

  • La puissance électrique: la loi de joule

Le passage d’un courant dans un conducteur y produit une quantité de chaleur proportionnelle :

– à la résistance R du conducteur

– au carré de l’intensité I du courant

– à la durée en temps t de son passage

Q = 0,24 . R . I2 . t

La quantité de chaleur Q dégagée dans un conducteur sera proportionnelle à l’énergie consommée.

Q = chaleur en calories / R = résistance en ohms / I = intensité en ampères / t = temps en secondes

1 joule = 1 / 4.18 = 0,24 calories

Une calorie équivaut à 4,18 joules.

La calorie n’est plus légale en France.

  • Exemples d’applications de la puissance électrique

Quelle est l’intensité du courant parcourant une lampe de 100 W sous 220 V ?

Réponse: P = U . I soit I = P/U = 100 / 220 = 0,45 A

Quelle est l’énergie consommée par un ordinateur parcouru par un courant électrique de 0,1A sous une d.d.p. de 220V durant 2 heure ?

Réponse: W = U . I . t = 0,1 x 220 x 3600 x 2 = 158000J = 44 W/h

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