Watt

 

Le watt est une unité de mesure parmi toutes celles qui existent dans le Système International de Mesures. Ce terme provient de l’anglais Watt, utilisé pour mesurer la puissance. En particulier, un watt équivaut à un joule par seconde. Plus d’informations seront fournies à ce sujet, ainsi que sur ses relations avec d’autres grandeurs.

Introduction au watt et à la puissance électrique

Le terme Watt est équivalent au terme watt en espagnol. Il a été reconnu par l’Académie Royale d’Espagne, et fait référence à l’ingénieur James Watt, créateur de la machine à vapeur, une machine basée sur le principe d’exploitation de la pression générée par la vapeur pour produire de l’énergie électrique. C’est précisément pour cette raison que l’électricité liée aux watts doit toujours être comprise ; c’est-à-dire avec la capacité de l’équipement à fonctionner avec un certain carburant. 

Ainsi, lorsqu’on parle de la relation entre la puissance électrique et les watts, nous devons commencer par évoquer les charges électriques qui se déplacent le long des conducteurs. L’énergie produite est composée d’effets thermiques, magnétiques et lumineux. Par conséquent, en définissant un watt, il est important de comprendre que c’est l’unité utilisée pour mesurer la puissance électrique. Cette valeur sert à connaître la vitesse à laquelle l’énergie électrique est capable de se transformer. 

En ce qui concerne sa représentation, le watt est représenté depuis 1889 dans le Système International de Mesures par le symbole W. Son équivalent est 1 J/s. Pour ce faire, afin de comprendre ce qu’est un watt, il est également nécessaire de définir ce qu’est un joule. Un joule est une autre unité de mesure qui, le cas échéant, est utilisée pour connaître la quantité d’énergie utilisée ; c’est-à-dire qu’il s’agit d’une mesure indiquant la quantité d’énergie en général, qui peut être liée à la puissance électrique. Ainsi, un joule est équivalent à un watt.

Relation entre tension, courant et puissance en watts

Tout d’abord, nous parlerons des concepts qui s’interconnectent plus tard : puissance électrique, tension et courant. Premièrement, il s’agira de la puissance électrique. Cette grandeur exprime la vitesse (mesurée en unités de temps) à laquelle l’énergie de type électrique est transférée dans un circuit électrique. En effet, on peut dire qu’il s’agit de la quantité d’énergie qui se déplace dans une unité de temps donnée. Par conséquent, lorsqu’une quantité de watts est indiquée sur un appareil, nous exprimons la quantité de consommation qu’il a. En même temps, la valeur de la puissance indique le maximum qui peut être utilisé. Si, dans un ménage, 5 kW sont souscrits, seule cette quantité peut être consommée. Connecter des appareils successifs et dépasser cette quantité fera “sauter les plombs”. 

D’un autre côté, quand on parle de courant, on parle du flux d’électrons à travers un conducteur ; c’est-à-dire du déplacement de ces électrons à travers un milieu qui peut les transporter. Les électrons passent d’un atome à un autre et le font toujours dans la même direction que le conducteur. Ainsi, un fil agit comme le canal d’une rivière, et le débit serait l’électricité elle-même à travers les électrons. Cette analogie est importante pour comprendre comment fonctionne le courant : plus la différence de potentiel est grande, plus l’intensité du courant sera élevée. La raison en est que les électrons effectuent toujours leur déplacement du point avec la tension la plus élevée vers celui avec la tension la plus basse. Plus la différence de tension est grande, plus la puissance électrique sera élevée. De cette manière, l’unité de mesure du courant est connue sous le nom d’intensité, et est mesurée en ampères (dont le symbole est la lettre A). Elle possède des sous-multiples (ampères, milliampères et microampères). 

Quant à la tension, elle peut être définie comme une grandeur qui établit une telle différence de potentiel électrique. Techniquement, elle peut être définie comme le travail effectué par une particule dans un champ électrique. 

Cela dit, le watt (symbole W) peut être considéré comme la mesure de la puissance électrique, et peut être calculé en multipliant la tension (exprimée en volts) par le courant (mesuré en ampères (A). Cette relation entre les trois grandeurs peut être exprimée par la formule suivante : 

Watts (W) = Volts (V) x Ampères (A).

Différence entre puissance et énergie

Beaucoup de personnes rencontrent des difficultés à différencier l’énergie et la puissance. En effet, nombreux sont ceux qui les utilisent comme s’ils étaient similaires en termes de concepts spécifiques dans le domaine de la physique. L’énergie est définie comme la capacité à effectuer un certain travail. Par conséquent, dans le contexte de l’électricité, l’énergie peut être définie comme la quantité de travail effectuée par des charges électriques, et pour cette raison, elle est mesurée en joules. 

Maintenant, la puissance est le débit ou la quantité à laquelle le travail ou le transfert d’énergie est effectué ; c’est-à-dire que la puissance représenterait la quantité d’énergie par unité de temps qui, dans le domaine de l’électricité, est mesurée en watts. Par conséquent, on peut résumer en disant que l’énergie électrique parle de la quantité de travail qui peut être effectuée, tandis que la puissance électrique fait référence à la vitesse ou la rapidité avec laquelle ce travail est effectué.

Applications et calculs de puissance électrique

Comme mentionné, la puissance électrique indique combien d’énergie électrique est utilisée à un moment donné. Pour la calculer, la tension et le courant sont nécessaires. 

La tension consiste en la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit. Le courant est la charge électrique qui circule en un point d’un circuit dans une unité de temps. Lors du calcul de la puissance électrique, la tension est multipliée par le courant. Par conséquent, la puissance électrique est proportionnelle au courant et aussi à la tension. 

La formule décrite ci-dessus s’applique aux circuits en courant continu, car dans les circuits en courant alternatif (représenté sous la forme CA), la puissance dépendra de la puissance et de la phase dans laquelle se trouvent la tension et le courant. Par conséquent, d’autres formules sont utilisées qui partent du concept de base représenté par la formule P = V x I. 

Ainsi, si les valeurs de temps sont prises en compte, la puissance électrique en courant alternatif sera une variable également dépendante du temps, ainsi que des valeurs de tension et de courant, mais il faut comprendre que dans ce cas il y aurait trois puissances : la puissance active, la puissance réactive et la puissance apparente. Chacune des puissances décrites a ses propres caractéristiques et expressions. 

Formule de la puissance active : P=S×cos(φ)

S = puissance apparente, mesurée en voltampères (VA)

P = puissance active, mesurée en watts (W)

φ = angle phi

Formule de la puissance réactive : Q = S×sen(φ)

La puissance réactive (Q) est obtenue à travers : 

S = puissance apparente, mesurée en voltampères (VA)

Q = puissance réactive, mesurée en voltampères réactifs (VAR)

φ = angle phi

Formule de la puissance apparente

Ce type de puissance est l’un des plus importants. L’expression pour son calcul est : 

S = (P)2+(Q)2

P = puissance active, en watts (W)

Q = puissance réactive, en voltampères réactifs (VAR) 

Avec tout cela, la puissance apparente peut être définie comme le résultat du produit des valeurs de tension effective multipliées par l’intensité du courant. 

S = V X I.