4 La puissance électrique

4. LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE III. Electricité
4 La puissance électrique
4.1 Définition de la puissance électrique
La puissance électrique d’un générateur / d’un récepteur estl’énergie électrique échangée
entre les charges électriques et le générateur / le récepteurpar unité de temps.
Symbole de la puissance électrique :P´el.
Formule :
P´el. =E´el.
∆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 puis-
sance électrique fournie par le générateur vaut donc 1 Watt.
Comme (cf. p. 99) :
E´el. =U·I·∆t
on obtient :
P´el. =U·I·∆t
∆t=U·I
Si on connaît la tension Uaux bornes d’une composante électrique ainsi que l’intensité Idu
courant qui la traverse, on peut donc facilement calculer la puissance électrique P´el. par la
formule :
P´el. =U·I
Exemple :
La tension aux bornes d’une ampoule électrique vaut U=5V.Lecourantquilatraverse
auneintensitéégaleàI=1,3A.Lapuissanceélectriquereçueparl’ampoulevautalors:
P´el. =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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On utilise aussi les multiples et sous-multiples de l’unité SI de la puissance :
1kW =10
3W= 1000W1MW =10 6W=1.000.000W...
calculatrice de poche 0,4 mW
phare de bicyclette 2,4 W
congélateur 150 W
fer à repasser 1kW
téléviseur en couleurs 80 W
cuisinière électrique 6kW
locomotive électrique 3MW
pile solaire ; 1cm25mW
monocellule 2W
dynamo de bicyclette 3W
générateur de centrale électrique 300 MW
Table III.1 – Puissances électriques de quelques récepteurs/générateurs
4.2 Le kWh : une autre unité pour l’énergie électrique
Comme
P´el. =E´el.
t
on peut calculer l’énergie électrique E´el àpartirdelapuissanceP´el. et du temps t:
E´el. =P´el. ·t
L’énergie électrique est proportionnelle à la puissance électrique et au temps.
Si la puissance P´el. =1kW et le temps vaut t=1h(1 heure) on a :
E´el =1kW ·1h=1kWh
Le kWh (prononcé ’Kilo Watt heure’) est une unité alternativedel’énergieélectrique,utilisée
couramment (factures d’électricité 5,...).
Comme 1kW = 1000W= 1000
J
set 1h=60min = 3600s,ona:
1kWh = 1000
J
s·3600s=3.600.000J
Pour des quantités d’énergies élevées, le kWh est donc une unité beaucoup plus maniable que
le J.
Exemple :
Une machine à laver a une puissance électrique de P´el.=8500W. Si elle tourne pendant 90
minutes, l’énergie électrique consommée vaut :
E´el =P´el. ·t=8,5kW ·1,5h=12,75kWh
5. sur les factures d’électricité, on indique le tarif par kWh. Finalement, on paye l’énergie électrique totale
consommée.
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