Puissance et énergie

1. Définition

La puissance représente la vitesse à laquelle un objet est capable de transformer (ou dit généralement consommer) une éngerie en une autre.
On peut dire que la puissance d'un appareil, c'est sa capacité à réaliser un travail physique (chaffer de l'eau, monter une charge, atteindre une vitesse, ...) en un temps donné.

Unité :
La puissance s'exprime en Watts (W) dans le système international.
Un Watt correspond à la dépense d'un joule en l'espace d'une seconde, 10 Watt à la dépense d'un joule en 0,1 seconde ou de 10 Joules en 1 seconde.

Remarque :
Dans le domaine automobile, on utilise également le cheval-vapeur (ch).
En France, un 1 ch = 736 W, mais aux Etats Unis, il existe une autre unité, horsepower (de horse = cheval) qui vaut 746 W...

2. Puissance électrique et objets de la vie quotidienne

1	Téléphone	1.5 W
2	Lecteur DVD	12 W
3	Lampe fluocompacte	18 W
4	Réfrigérateur-congélateur	180 W
5	Télévision	200 W
6	Ordinateur	600 W
7	Four à micro-ondes	900 W
8	Lave-vaisselle	1.000 W
9	Radiateur	1.500 W
10	Aspirateur	2.200 W
11	Fer à repasser	2.400 W
12	Four traditionnel	3.500 W
13	Moteur de TGV	8.800.000 W
14	Centrale nucléaire	1.200.000.000 W

3. Relation entre puissance et énergie

La relation entre énergie et puissance est :
Energie (joules) = Puissance (watts) x Temps (secondes)

Exemple :
Vous avez laissé votre ordinateur allumé en partant au collège il est donc resté allumé 10h en consommant une puissance de 200 W.
Quelle énergie avez-vous consommé ?

--réponse--

4. Le cas d'EDF

L'exercice précédent montre que si EDF devait facturer l'énergie électrique en joules, il faudrait utiliser des nombres très grands.
On utilise donc une autre unité : le kilowattheure (kWh).
1 kilowattheure = 1 kilowatt x 1 heure = 1000 watts x 3600 secondes = 3.600.000 W.s = 3.600.000 J = 3.6 MJ
Energie (kWh) = Puissance (kW) x Temps (h)
Le calcul reste le même ce sont simplement les unités qui changent.

Si l'on refait l'exercice précédent, on a :
- temps de fonctionnement : 10 h
- puissance : 200 W = 0.2 kW
Donc l'énergie consommée est : E_consommée = 0.2 x 10 = 2 kWh

5. Lecture d'une facture EDF

Les pricipales informations de ma facture de février 2011 sont entourées :
- en rouge la puissance disponible : elle est de 6000 W, au-delà, mon disjoncteur saute.
- en bleu, le nombre de kilowattheures consommées entre le 20 août et le 16 février : 1095 kWh = 3 942 000 000 J
- en vert, le prix d'un kilowattheure : 0,0798 €/kWh
- en orange, le prix total : 87.38 €

Ces prix sont calculés sans compter la TVA qui est de 19,6 % et qu'il faut donc ajouter au total.

6. Relation entre puissance électrique, tension et intensité efficace

Puissance (W) = U_eff(V) x I_eff(A)