Puissance et énergie

La puissance caractérise la performance d'un système à un instant donné. Elle s'exprime en Watt (W) ou en Joule/seconde (J/s).

Quelques ordres de grandeur de puissances :

• télévision : 100 W,

• vélo électrique : 250 W,

• radiateur électrique : 2 kW,

• voiture citadine : 75 kW,

• camion semi-remorque : 350 kW,

• éolienne : 2 MW,

• train : 10 MW,

• avion : 80 MW,

• centrale nucléaire : 1 GW

L'énergie caractérise la consommation de ce système pendant une durée. Elle s'exprime en Joule (J).

Puissance et énergie sont liées par la relation suivante :

$E=P×t$

avec, E l'énergie exprimée en Joule (J), P la puissance exprimée en Watt (W), et t le temps exprimé en seconde (s).

Le joule est peu utilisé dans l'ingénierie, on préférera souvent utiliser le Watt-heure (Wh). Il faut alors veiller à la cohérence des unités dans la relation $E=P×t$.

Dans la formule précédente on peut exprimer également P en watt et t en heure, l’unité de l’énergie est alors le wattheure (Wh). De même si P est exprimée en kilowatt et t en heure l’énergie est en kilowattheure (kWh).

Le kilowattheure est notamment l’unité utilisée par EDF pour l’énergie consommée par une installation électrique.

Remarques:

– 1 Wh correspond à une puissance de 1 watt consommée pendant une heure (3600 s) on alors: E = 1 x 3600 E = 3600 J donc 1 Wh = 3600 J

– 1 kWh correspond à une puissance de 1000 watt consommée pendant une heure on alors: E = 1000 x 3600 E = 3 600 000 J donc 1 kWh = 3 600 000 J

où la puissance doit être en Watt et le temps en heures. En résumé :

$1Wh⟺3600J1 Wh \iff3600J1Wh⟺3600J$

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