Puissance et énergie
Puissance et énergie
I. Puissance P
La puissance est l’énergie qui est fournie ou consommée en une seconde. On a la relation suivante entre puissance, énergie et durée d’utilisation ou de consommation, ou durée pendant laquelle on fournit cette énergie. La puissance est notée $P,$ l’énergie est notée $E$ et la durée est notée $∆t$ ou $t$ selon les énoncés. Il faut savoir utiliser les deux notations.
La relation est la suivante : $P = \dfrac{E}{∆t} = \dfrac{E}{t}$.
La puissance s’exprime en watts de symbole $W.$ L’énergie s’exprime en joules de symbole $J$ et la durée soit être exprimée en secondes (s). Attention ! ll faut connaître les conversions minutes-secondes et heures-minutes. Pour rappel, une 1 heure vaut 60 minutes et 1 minute vaut 60 secondes.
II. Puissance nominale
La puissance nominale d’un appareil électrique est la puissance électrique consommée par cet appareil lorsqu’il est en fonctionnement normal. C’est-à-dire, lorsqu’il est soumis à sa tension nominale. La tension nominale et la puissance nominale d’un appareil électrique sont indiquées sur l’appareil électrique.
III. Energie électrique consommée
D’après la formule précédente, on a la relation suivante : $E = P\times ∆t = P\times t$.
La puissance s’exprime en watts, la durée s’exprime en secondes et l’énergie s’exprime en joules. Si la puissance est en watts et la durée en heure, ce qui est souvent le cas lorsqu’on utilise un appareil électrique, l’énergie sera cette fois-ci en $Wh$ (attention, ce ne sont pas des $W/h$ mais des $Wh$ !). On a une conversion pour passer des $Wh$ aux joules : $1Wh = 3600 \ J.$ Il ne faut pas connaître cette conversion par cœur, elle sera donnée, par contre il faut savoir faire les conversions des $Wh$ en joules et inversement.
IV. Exemple
On a une lampe qui fonctionne avec une tension nominale de $230 \ V$ et sa puissance est de $20 \ W$ et on l’utilise pendant 2 h. Quelle est l’énergie électrique consommée en $Wh$ et en joules ?
$E = P \times ∆t = 20 \times 2 = 40 \ Wh$.
Pour convertir les $Wh$ en joules, on doit multiplier par $3600.$ On prend le résultat précédent : $40 \ Wh,$ et on le multiplie par $3600.$ $E = 40 \times 3600 = 144000 \ J$.