Lorsque l’électricité est évoquée, l’un des concepts les plus couramment utilisés est celui de puissance électrique. En fait, c’est l’un des éléments qui déterminent notre facture d’électricité. À travers ce post, vous saurez en quoi elle consiste exactement et comment elle peut être calculée.
Définition de la puissance électrique
La puissance électrique est la vitesse par unité de temps à laquelle l’énergie électrique est transférée dans un circuit électrique. Plus simplement, elle peut être considérée comme la quantité d’énergie consommée ou générée par un élément à un instant donné.
Une ampoule par exemple, il est possible de dire qu’elle a une puissance de 12W et que donc, lorsqu’elle fonctionne, elle consomme cette quantité d’énergie à un moment donné.
Dans le cas d’un logement, si vous avez un contrat de 5kW, c’est la puissance maximale que vous pouvez utiliser. Vous pouvez cuisiner sur la plaque de cuisson (2,2 kW), faire tourner le lave-linge (1,5 kW), le réfrigérateur (0,25 kW) et le chauffage (1 kW) en même temps, car ils totalisent 4,75 kW, mais si à ce moment-là vous voulez utiliser le micro-ondes (0,9 kW), les « plombs sauteront ».
Formules de calcul de la puissance électrique, apprenez comment faire
De sa définition, on peut déduire que la puissance est calculée comme la charge électrique passant en un temps limité à travers une différence de potentiel.
On peut généralement définir la puissance d’un appareil électrique comme le produit de la tension à laquelle il est branché (V) et de l’intensité du courant qui le traverse (I), où P = V x I est certainement la version la plus connue de la puissance électrique.
Suivant :
- Q la charge électrique mesurée en coulombs
- t le temps en secondes
- V la différence de potentiel ou la tension, mesurée en volts
- I le courant électrique en ampères
Formule de la puissance en courant continu
La formule de calcul de la puissance électrique dans les circuits où un courant continu est appliqué est la même que dans le point précédent. Si vous considérez également un circuit résistif, vous pouvez appliquer la loi d’Ohm (V = I x R) pour développer des formules alternatives :
Où R est la résistance électrique.
Par exemple, s’il y a un appareil fonctionnant à 24V et que 10mA (milliampères) le traversent, il est possible de calculer la puissance comme suit :
P=VI=24·0’01=0.24W
Formule de la puissance en courant alternatif
Dans ce cas, les éléments inductifs et capacitifs des circuits génèrent un déphasage entre la tension et le courant. C’est pourquoi il faut prendre en compte les valeurs moyennes quadratiques des deux paramètres.
En courant alternatif, il y aura d’une part la tension :
Avec une valeur de crête Vp et une fréquence f, les valeurs typiques étant 230V et 50Hz si l’on considère le réseau électrique domestique.
D’autre part, le courant :
Où il y a la valeur maximale (Ip), la fréquence (f) et le déphasage angulaire (φ) qui introduisent les éléments réactifs.
La formule de la puissance électrique alternative serait la suivante :
En appliquant un peu de trigonométrie et en remplaçant les valeurs de crête par leur efficience (valeur moyenne quadratique ou rms de l’anglais root mean squared), on obtient que :
Où il y a un premier facteur constant, qui est la puissance active, et un second variable.
Par exemple, en considérant une charge linéaire (où cos(φ) coïncide avec le facteur de puissance), il est possible de calculer la puissance active développée par un dispositif fonctionnant à 220VAC monophasé, où circulent 15A et ayant un facteur de puissance de 0,9 ainsi :
P=220·15·0’9=2970W=2’97KW
Comment mesurer la puissance électrique
Après avoir vu comment les calculs de puissance électrique s’effectuent, il faut aborder la façon dont elle est mesurée dans des applications réelles, où l’on ne peut ou ne veut pas effectuer de calculs.
Pour mesurer la puissance, il est possible d’utiliser ce que l’on appelle un wattmètre.
Wattmètre
Le wattmètre, qu’il soit numérique ou analogique, est un appareil permettant de mesurer la puissance d’un circuit donné. Dans leur version analogique, ils sont constitués de deux bobines fixes (ampérimètre) qui mesurent le courant et d’une bobine mobile (voltmètre) qui mesure la tension. Les bobines de courant sont connectées en série et les bobines de tension en parallèle.
Les dernières versions numériques analysent la tension et le courant plusieurs fois par seconde et calculent la puissance à partir de la moyenne. Vous pouvez trouver ces compteurs d’énergie sur notre boutique en ligne. En les connectant avec n’importe quel appareil et le secteur, vous pouvez connaître sa consommation.
La puissance électrique sur la facture d’électricité
Comme mentionné précédemment, la puissance contractée est la puissance maximale que vous pouvez utiliser simultanément. C’est l’une des données importantes de la facture et l’une des premières que vous devez adapter à vos besoins réels si vous voulez faire des économies en électricité.
Vous en savez maintenant un peu plus sur la puissance électrique et la façon dont elle est calculée dans les circuits de courant alternatifs et continus.