Puissance et énergie électrique

La 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.

L'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.

Le 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.

Chaque 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.