Puissance électrique – Calcul en ligne

Puissance électrique : Définition, calcul en ligne, Formules et exercices corrigés

Calcul en ligne

Définition de la puissance électrique 

La puissance électrique d’un appareil est une grandeur qui nous renseigne sur le degré de réussite ou de performance pendant le fonctionnement de cet appareil au niveau de l’éclairage, du chauffage, du refroidissement …

la puissance électrique de symbole P est une grandeur physique qui s’exprime en Watt ( W ) comme unité internationale. On peut aussi utiliser les multiples et les sous-multiples du watt, dont :

  • Le milliwatt : 1 mW = 0,001 W = 10-3 W.
  • Le kilowatt : 1 kW = 1000 W = 103 W.
  • Le Mégawatt : 1 MW = 1 000 000 W = 106 W.
  • Le Gigawatt : 1 GW = 1 000 000 000 W = 109 W.

La puissance d’un appareil électrique est une grandeur mesurable, et pour la mesurer on utilise un Wattmètre.

Remarque : sur chaque appareil électrique on trouve une plaque indicatrice ou on a indiqué la puissance de l’appareil, cette puissance s’appelle : la puissance nominale de l’appareil.

Comment calculer la puissance électrique ?

Puissance électrique en régime continu :

En courant continu, la puissance électrique Pa absorbé par un récepteur soumise à une tension U et traversé par un courant d’intensité I est donné par la relation :

Pa= U.I

Avec :

  • U en volts (V)
  • I en ampères (A)
  • P en watts (W)

Dans tous conducteur parcouru par un courant, on observe un dégagement de chaleur c’est l’effet de joule. La puissance électrique transformée en puissance thermique est donnée par la formule :

Pj= R.I2

R étant la résistance du conducteur exprimée en ohms (Ω)

Puissance électrique en régime sinusoïdale
Puissance électrique en monophasé

En monophasé les puissances électriques sont donnée par les formules suivantes

  • La puissance active :

Pa = U.I.cos φ soit Pa = S.cos φ

Avec :

  1. U en volts (V)
  2. I en ampères (A)
  3. Pa en watts (W)

Le nombre cos φ est appelé le facteur de puissance

  • La puissance réactive :

Q = U.I.sin φ soit Q = S.sin φ

  1. U en volts (V)
  2. I en ampères (A)
  3. Q en voltampères réactifs (VAR)
  • La puissance apparente :

S = U.I

Avec :

  1. U en volts (V)
  2. I en ampères (A)
  3. S en voltampères (VA)
Puissance électrique en triphasé

Quel que soit le type de montage envisagé, étoile ou triangle, on a :

  • La puissance active :
P_{a}=U.I.\sqrt{3}cos\varphi
  • La puissance réactive :
Q=U.I.\sqrt{3}sin\varphi
  • La puissance apparente :
S=U.I.\sqrt{3}
  • La puissance dissipée par effet joule :
P_{j}=\frac{3}{2}R.I^{2}

Exercices corrigés sur la puissance électrique

Exercice 1 :

Un radiateur électrique dont la puissance vaut 2 kW est traversé par un courant de 9 A. Quelle est alors la tension à ses bornes ?

Solution :

On a Pa = U.I   alors U=Pa/I

Conversion : 2 KW = 2000 W

U = 2000 / 9

D’où U = 222.22 V

Exercice 2:

Calculer la puissance d’un corps de chauffe parcouru par un courant de 2 A sachant que sa résistance est de 15 Ω.

Solution :

On a P = U.I

Selon la loi d’ohm U= RI

Donc P = R.I2

Application numérique : P = 15×22

D’où P= 60 A

Exercice 3 :

A l’arrière d’une plaque de cuisson, Clara trouve la plaque d’identification électrique.

Exercices corrigés sur la puissance électrique
  1. Quelle est la puissance nominale de cette plaque ?
  2. Rappelle la relation mathématique qui relie la puissance P, la tension U et l’intensité I.
  3. Calculer l’intensité efficace maximale du courant circulant dans la résistance de la plaque.

Solution :

  1. La puissance nominale se mesure en Watt. La puissance nominale de la plaque de cuisson est 7200W
  2. La relation mathématique est : P= U.I
  3. On veut calculer l’intensité I= ?

On a P= U.I

On cherche Imax donc Imax=𝑃/𝑈

On a P=7200W et U= 220V (on choisit I = 220V afin que la valeur de I soit maximale)

Imax = 7200 / 220

Imax = 32.73 A

Voir aussi :

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