4 La puissance électrique

4. LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE
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III. Electricité
La puissance électrique
4.1
Définition de la puissance électrique
La puissance électrique d’un générateur / d’un récepteur est l’énergie électrique échangée
entre les charges électriques et le générateur / le récepteur par unité de temps.
Symbole de la puissance électrique : Pél.
Formule :
Pél. =
Eél.
∆t
L’unité SI de la puissance électrique est le Watt (W) 4 .
Comme l’unité SI de l’énergie électrique est le Joule (J), celle du temps la seconde (s), on a :
1W = 1
J
s
Si les électrons reçoivent de la part du générateur une énergie de 1 Joule en 1 seconde, la puissance électrique fournie par le générateur vaut donc 1 Watt.
Comme (cf. p. 99) :
Eél. = U · I · ∆t
on obtient :
U · I · ∆t
= U ·I
∆t
Si on connaît la tension U aux bornes d’une composante électrique ainsi que l’intensité I du
courant qui la traverse, on peut donc facilement calculer la puissance électrique Pél. par la
formule :
Pél. =
Pél. = U · I
Exemple :
La tension aux bornes d’une ampoule électrique vaut U = 5V . Le courant qui la traverse
a une intensité égale à I = 1, 3A. La puissance électrique reçue par l’ampoule vaut alors :
Pél. = U · I = 5V · 1, 3A = 6, 5W .
Remarque :
4. nom de l’unité en honneur de James Watt (1736-1819), ingénieur écossais
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4. LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE
III. Electricité
On utilise aussi les multiples et sous-multiples de l’unité SI de la puissance :
1kW = 103 W = 1000W
1MW = 106 W = 1.000.000W
calculatrice de poche
phare de bicyclette
congélateur
fer à repasser
téléviseur en couleurs
cuisinière électrique
locomotive électrique
pile solaire ; 1cm2
monocellule
dynamo de bicyclette
générateur de centrale électrique
...
0,4 mW
2,4 W
150 W
1 kW
80 W
6 kW
3 MW
5 mW
2W
3W
300 MW
Table III.1 – Puissances électriques de quelques récepteurs/générateurs
4.2
Le kWh : une autre unité pour l’énergie électrique
Comme
Eél.
t
on peut calculer l’énergie électrique Eél à partir de la puissance Pél. et du temps t :
Pél. =
Eél. = Pél. · t
L’énergie électrique est proportionnelle à la puissance électrique et au temps.
Si la puissance Pél. = 1kW et le temps vaut t = 1h (1 heure) on a :
Eél = 1kW · 1h = 1kW h
Le kWh (prononcé ’Kilo Watt heure’) est une unité alternative de l’énergie électrique, utilisée
couramment (factures d’électricité 5 , ...).
Comme 1kW = 1000W = 1000 Js et 1h = 60min = 3600s, on a :
J
1kW h = 1000 · 3600s = 3.600.000J
s
Pour des quantités d’énergies élevées, le kW h est donc une unité beaucoup plus maniable que
le J.
Exemple :
Une machine à laver a une puissance électrique de Pél. =8500W. Si elle tourne pendant 90
minutes, l’énergie électrique consommée vaut :
Eél = Pél. · t = 8, 5kW · 1, 5h = 12, 75kW h
5. sur les factures d’électricité, on indique le tarif par kWh. Finalement, on paye l’énergie électrique totale
consommée.
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