Cours de Première sur la puissance et l’énergie
Puissance
- La puissance électrique est une grandeur qui caractérise un transformateur d’énergie. Sa valeur traduit la vitesse à laquelle s’opère le transfert. On l’obtient en utilisant la relation suivante :
Avec : P la puissance en watts(W), E l’énergie électrique fournie ou reçue pendant la durée Δt en Joules (J) et Δt la durée du transfert d’énergie en secondes (s).
- La puissance correspond donc à un débit d’énergie.
- La puissance électrique définit les effets d’un appareil électrique. C’est une grandeur électrique liée au couple intensité-tension.
- Elle se calcule ainsi :
Avec P la puissance en watts (W), U la tension en volts (V), à laquelle est soumis l’appareil et I l’intensité en ampères (A) du courant qui le traverse.
- En courant continu, cette relation est valable pour tous les appareils.
- En courant alternatif, elle n’est pas valable que pour les appareils fournissant uniquement de l’énergie thermique. U et I sont alors les valeurs efficaces de la tension et de l’intensité mesurées respectivement par un voltmètre et un ampèremètre réglés en mode alternatif.
- La valeur de la puissance, que peut fournir un générateur ou consommer un récepteur quand l’appareil est en fonctionnement normal, est sa puissance nominale.
- Elle est indiquée sur sa fiche signalétique accompagnée de sa tension normale d’utilisation, appelée tension nominale.
Ordre de grandeur de puissances nominales
Energie
- Les appareils électriques sont des convertisseurs d’énergie. Ils peuvent transformer l’énergie électrique en énergie thermique, lumineuse, mécanique, chimique. Certains appareils peuvent même transformer l’énergie électrique en plusieurs formes différentes.
- La consommation d’énergie dépond de la puissance de l’appareil en fonctionnement et de sa durée d’utilisation :
Avec E l’énergie électrique fournie ou reçue pendant la durée Δt en Joules (J), P la puissance en watts (W) et Δt la durée du transfert d’énergie en secondes (s).
- Plus la puissance d’un appareil est importante, plus sa consommation d’énergie électrique sera importante et plus il convertira d’énergie.
