Puissance électrique

Chapitre 4:
Puissance électrique
I. Puissance d’un appareil électrique
1) Définitions
La tension nominale indiquée sur un appareil
électrique est la tension normale d’utilisation. De
même on définit la puissance nominale d’un
appareil comme étant la puissance électrique qu’il
reçoit lorsqu’il est soumis à sa tension nominale.
La puissance électrique correspond à l'énergie d'un
.composant électrique par unité de temps.
Par exemple : pour une lampe, c'est la quantité de
lumière fournie ; pour un chauffage, la puissance
correspond à la chaleur dégagée et, pour un
moteur, elle correspond au travail fourni par le
moteur.
2) Les unités de la puissance électrique
La puissance s’exprime en Watts (W) en hommage
à James Watt (physicien écossais du 18ème siècle).
La puissance peut donc s'exprimer en :
Milliwatt : 1 mW=0,001 W.
Kilowatt : 1 kW = 1000 W.
Mégawatt : 1 MW = 1000 kW.
Gigawatt : 1 GW = 1000 MW.
Térawatt : 1 TW = 1000 GW.
3) Plaque signalétique
Tous les appareils électriques ont une plaque
signalétique indiquant les caractéristiques de
l’appareil lors d’un fonctionnement normal :
4) Ordres de grandeurs
La puissance varie considérablement entre les
différents appareils électriques :
II. Calcul de la puissance électrique
Coller Activité expérimentale « Formule mathématique »
Phare avant :
P = U x I = 2,5 x 6 = 15 W
Phare arrière :
P = U x I = 6 x 0,67 = 4,02 W
La formule fonctionne
La puissance électrique reçue par un appareil
électrique (appelé récepteur) parcouru par un
courant continu se calcule comme suit : P=UxI avec
U en Volt et I en ampère.
A partir de cette formule, on peut déterminer la
tension aux bornes d'un appareil ou l'intensité le
parcourant par les formules : I=P/U et U=P/I.
Lorsque l'appareil électrique est parcouru par un
courant alternatif, la puissance est calculée à
partir de la tension efficace et de l'intensité
efficace selon la formule suivante : P=Ueff xIeff
III. Le coupe-circuit
Voir vidéo CPS L’aventure de l’électricité 16:35 - 22:00
1) Définition de la surintensité
La surintensité est le phénomène qui se produit au
sein d'un appareil électrique lorsque celui-ci est
parcouru par une intensité trop importante,
supérieure à l'intensité maximale que peut
supporter l'appareil pour fonctionner normalement.
Le phénomène de surintensité s'accompagne
souvent de l'échauffement de l'appareil, et peut
même l'endommager ou provoquer un incendie.
2) Définition d’un coupe-circuit
On
appelle
coupe-circuit
le
dispositif
accompagnant les installations électriques afin
d'ouvrir les circuits en cas de risque de
surintensité, afin de prévenir la destruction de
l'appareil électrique.
3) Les deux types de coupe-circuit
a- Les fusibles
Branchés aux circuits des appareils électriques, les
fusibles sont souvent utilisés comme coupecircuits.
Lorsque l'intensité devient trop grande et dépasse
un certain seuil, le fusible se met à fondre, coupant
ainsi le circuit pour le protéger des risques de
surintensité : le fusible réagit comme un
interrupteur ouvert qui empêche le courant de
circuler dans le circuit.
b- Les disjoncteurs divisionnaires
Les disjoncteurs divisionnaires sont également des
coupe-circuit qui coupent la ligne en cas de
surintensité et la protègent des courts-circuits.
Lorsque l'intensité parcourant une installation
électrique devient importante et franchit un
certain seuil, le disjoncteur divisionnaire coupe
tous les conducteurs du circuit, par deux procédés
complémentaires : un procédé thermique et un
procédé magnétique.