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La puissance nominaleLa puissance électrique indique la rapidité avec laquelle un appareil transforme l'énergie électrique. Elle se note P et s'exprime en watts (W). Plus la puissance est élevée, plus l'appareil est performant (par exemple, un radiateur de 2000 W chauffe plus vite qu'un modèle de 1000 W). La puissance se calcule en multipliant la tension U (en volts) par l'intensité I (en ampères) : c'est la formule fondamentale P = U × I.
📢 Rappel
La tension U se mesure en volts (V) et l'intensité I en ampères (A).
📖 Définition
La puissance nominale est la puissance indiquée par le constructeur lorsque l'appareil fonctionne normalement.
⭐ À retenir
P = U × I : pour un même appareil, si la tension ou l'intensité augmente, la puissance augmente.
💡 À retenir : La puissance électrique P (en watts) est le produit de la tension U (en volts) par l'intensité I (en ampères).
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De la puissance à l'énergieL'énergie électrique E représente la quantité totale d'électricité consommée par un appareil pendant une durée t. Elle se calcule avec la formule E = P × t. L'unité légale est le joule (J), mais on utilise souvent le wattheure (Wh) ou le kilowattheure (kWh) pour les appareils domestiques. Par exemple, une lampe de 100 W allumée pendant 2 heures consomme E = 100 × 2 = 200 Wh, soit 0,2 kWh.
📖 Définition
L'énergie électrique E est la puissance multipliée par le temps de fonctionnement.
🔍 Exemple
Un téléviseur de 150 W fonctionnant 4 h consomme 600 Wh (0,6 kWh).
⭐ À retenir
E = P × t : avec P en watts, t en heures, E en wattheures (Wh).
💡 À retenir : L'énergie consommée dépend à la fois de la puissance de l'appareil et de sa durée d'utilisation.
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Joule, wattheure, kilowattheureLe joule (J) est l'unité du Système international, mais le wattheure est plus pratique pour les consommations domestiques. 1 wattheure correspond à l'énergie consommée par un appareil de 1 watt pendant 1 heure. Comme 1 heure = 3600 secondes, on a 1 Wh = 3600 J. Le kilowattheure (kWh) vaut 1000 Wh, soit 3,6 × 10⁶ J. C'est l'unité utilisée par les compteurs électriques et les factures d'électricité.
📢 Rappel
1 heure = 3600 secondes, donc 1 Wh = 1 W × 3600 s = 3600 J.
🔍 Exemple
Un four de 2000 W utilisé 30 min (0,5 h) consomme 1 kWh, soit 3,6 millions de joules.
💡 À retenir : 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J : c'est la conversion à connaître pour les exercices.
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Protéger les installationsChaque appareil possède une puissance nominale. Si l'on branche trop d'appareils sur une même prise, les puissances s'additionnent et l'intensité totale du courant peut devenir trop élevée : c'est la surintensité. Pour éviter les échauffements dangereux et les risques d'incendie, le circuit est protégé par un disjoncteur ou un fusible. Ces dispositifs coupent automatiquement le courant lorsque l'intensité dépasse une valeur limite (le calibre). On choisit le calibre en fonction de la puissance maximale autorisée, grâce à la relation I = P / U.
📖 Définition
La surintensité est un dépassement de l'intensité maximale supportée par les fils, dû à une puissance totale trop élevée.
⭐ À retenir
Pour protéger une installation, on utilise un disjoncteur ou un fusible calibré selon l'intensité maximale autorisée.
💡 À retenir : Un disjoncteur ou un fusible protège le circuit en cas de surintensité.