Energie et puissance électrique
Introduction
Sur les factures d’électricité, c’est l’énergie consommée qui est calculée. Pourtant sur les appareils électriques, c’est la puissance qui est affichée.
Quel est le lien entre puissance électrique et énergie ? Comment se manifestent les pertes d’énergie dans le cas des circuits électriques ?
Puissance et énergie électrique
Définition
La puissance d’un appareil électrique est le quotient de l’énergie consommée par la durée d’utilisation.
avec :
en
en
en
Propriété
Logiquement, pour une même durée d’utilisation, c’est l’appareil le plus puissant qui consomme le plus.
Et pour une même puissance, c’est l’appareil fonctionnant le plus longtemps qui consomme le plus.
Propriété
La puissance électrique est aussi le produit de la valeur de l’intensité I par la tension U.
avec :
en
en
en
Propriété
On peut donc calculer l’énergie consommée comme étant le produit entre la puissance et la durée d’utilisation :
Il existe d’autres unités de puissance que le joule. C’est le cas sur les factures d’électricité où la consommation est indiquée en kWh. Dans le cas du :
la puissance est en
la durée en
l’énergie est donc en .
Exemple
Un fer à repasser d’une puissance fonctionnant pendant , consommera :
L'effet Joule
Lorsqu’il fonctionne, tout appareil électrique peut aussi être assimilé à une résistance.
Or pour une résistance, lorsque le courant circule, celle-ci fera un effet Joule.
Définition
Lorsqu’il fonctionne, tout appareil électrique convertit une partie de l’énergie électrique qu’il reçoit en énergie thermique qu’il transfère à l’air.
Ce phénomène s’appelle l’effet Joule.
Propriété
On exploite cet effet dans le cas d’un radiateur électrique puisque l'on cherche à chauffer autour.
On sait que
Or, selon la loi d'Ohm
On a donc :
Pertes et gaspillage
Les pertes d'énergie électrique
L’énergie se conserve, elle ne disparaît jamais.
Or tout appareil électrique a un effet Joule, qui n’est pas forcément exploité.
L’effet Joule est donc généralement une perte que l’on cherche à diminuer mais qu’on ne peut supprimer.
Parfois, on peut utiliser cette énergie sur d’autres systèmes.
Le gaspillage
Le gaspillage c’est une partie de l’énergie non utilisée par l’utilisateur.
Un des principaux facteurs de gaspillage est l’effet Joule, mais on peut avoir des pertes plus directes comme lorsqu’on allume une pièce alors qu’il fait jour.
Il est possible de réduire le gaspillage en faisant preuve de vigilance ou en utilisant les pertes.
Commentaires
Wiences !
-2
Génial, Merci !
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