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Technique - Puissance


Il est temps d'aborder ce thème maintenant que nous connaissons les constituants principaux de l'électricité. Préalablement nous allons revenir sur la notion de travail.
Le travail (c'est la santé!)

Supposions que vous ayez à transporter un tas de terre provenant de votre jardin d'un point A vers un point B et ce à l'aide d'une brouette.

Le contenu de votre brouette sera une charge (au propre comme au figuré) que vous allez déplacer, pour faire rouler la brouette il vous faudra de l'énergie (beaucoup). Quand vous aurez mené à bien votre mission au bout de quelques heures, vous serez heureux de constater votre travail.
Il en va de même en électricité.
Les charges (les électrons) déplacés par l'action de la tension dans un temps "t" effectuent un travail.
Ce travail peut être quantifié par la formule

W = U I t

 

Avec :
W en joules
U en V
I en A
t en secondes


Et la puissance ?
La puissance est le travail fourni en 1 seconde, ce qui donne   P = W/ t
comme W = UIt la formule devient   :
         U I t
P=  --------- = UI , c'est tout.
          t

Avec :
P en Watt symbole W
U en V
I en A

P = U I

Un exemple de calcul de puissance:

Prenons un exemple qui nous fera faire, qui plus est, une révision sur les générateurs

pui1.gif (2000 octets)

Nous souhaitons connaître la puissance consommée par la résistance, le générateur ayant une résistance interne ri de 2 W

1 - pour calculer cette puissance, nous avons besoin de connaître la tension aux bornes de cette résistance (R)de charge ainsi que le courant qui la traverse.

2 - calculons le courant dans le circuit
         U                       12                12
I = ---------   =     ------------  = ------- = 1A
       (R + ri)             (10 + 2)           12

3 - Calculons la tension aux bornes de R

U = RI      U= 10 x 1 = 10 V

4 - calculons maintenant la puissance absorbée par R

P = U I     P= 10 x 1  = 10 W
Si nous nous intéressions à la puissance fournie par le générateur maintenant.

Ceci est extrêmement simple à calculer.
Nous savons que I = 1 A, que U = 12V, il vient:

P = U I    P= 12x1 = 12 W

12 W sont fournis par le générateur, 10 W sont absorbés par la charge et les 2 qui manquent ?
Ils sont consommés en pure perte (chaleur) dans la résistance interne du générateur.
Tout échauffement, quand cet effet n'est pas désiré (c'est utile dans un radiateur) est synonyme de perte de rendement et d'énergie perdue.
Les autres formules utiles pour calculer la puissance :

P=UI n'est pas la seule formule permettant de déterminer la puissance, nous pouvons faire intervenir la résistance pour effectuer ce calcul.
           U2
P =    ------
           R
Avec :

P en W
I en A
R en ohm

P =   R I2  
 

Reprenons l'exemple précédent
Calculons la puissance absorbée par R :

1er cas

        U2                 102         100
P =  ----        P =   -----    = -----  = 10 W
        R                    10           10

2 ème cas

P = RI2     P= 10 x 12 = 10 W

pui1.gif (2000 octets)