Puissance - cours elec

Puissance, énergie, pertes, rendement
1 - L.R. Lycée Robert Doisneau
Notion de PUISSANCE ELECTRIQUE
Définition : la puissance P est le produit de la tension U et du courant I, à chaque instant.
P = U I (avec U en Volt et I en Ampère )
Symbole de la grandeur : P ; Symbole de l'unité : [W] watt
Elle exprime la quantité de courant I transformé en chaleur ou en une autre énergie, dans les éléments d'un
montage alimenté en continu.
Puisque U = R.I, on peut aussi écrire : P = R. I2
Remarque :
Cette puissance P peut être mesurée avec un voltmètre et un ampèremètre en courant continu.
Schéma:
Exemple1:
Une lampe est connectée à un réseau de tension U continue. Les indications des différents appareils de mesures
donnent: I = 500 mA ; U = 10 V
Calculer la puissance P de la lampe.
Réponse : P UI ; P 10 0.5 5 W
Exemple 2 :
Une résistance R dissipe une puissance de 1.2 kW. Sachant que cette résistance R est parcourue par un courant
I de 3.54 A, calculer la résistance.
Réponse : 96, 76 Ohm
.

Puissance, énergie, pertes, rendement
2 - L.R. Lycée Robert Doisneau
Notion de consommation ELECTRIQUE (ENERGIE ELECTRIQUE)
Elle fait intervenir la notion de temps. C’est le produit de la puissance par le temps
W = P. t
Elle s’exprime en W.sou en Joule (J). Un Joule = 1 W.s
Dans les milieux électriques, on parle en unité courante de kilowattheure(c’est ce que nous facture EDF)
Exemple :
Une résistance R dissipe une puissance de 1.2 kW.
Sachant que cette résistance R est parcourue par un courant I de 3.54 A, calculer l'énergie électrique
consommée pendant 1 heure 12 minutes 27 secondes.
Réponse : t = 4347 secondes ; W = 12004347 = 5.22 106 Ws = 1.45 kWh
« Pertes » par effet Joule et rendement :
Beaucoup de système chauffe alors que leur fonction d’usage n’est pas de produire de la chaleur. Votre
téléphone, ou le chargeur de votre téléphone par exemple chauffe et ça ne vous sert à rien ! La puissance
utilisée pour « chauffer » vous est donc inutile, voire désagréable. On parle alors de pertes.
Le rapport entre énergie vraiment utile et énergie consommée au total s’appelle le RENDEMENT.
Puissance Utile = Puissance consommée – Puissance perdue
RENDEMENT = Puissance utile / Puissance consommée
Le rendement est toujours inférieur à 1
On peut l’exprimer en %
Exemple : Une lampe connectée sur le réseau EDF consomme 0.5A. elle produit une puissance calorifique de 50
W ( 50W sont utilisé juste pour chauffer !!)
Déterminez le rendement de l’ampoule qui chauffe.
Si j’invente l’ampoule qui ne chauffe pas, quel courant serait suffisant pour éclairer autant ?
Réponse :
Puissance consommée : 230 . 0,5 = 115W ; Puissance utile = 115 – 50 : 65W
rendement = 65/115 = 0.57( 57 % )
Il suffirait donc de 65 W si l’ampoule ne chauffait pas soit un courant de 65/230 = 0.28A