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Watt

Introduction

Le watt (symbole W) est une unité dérivée du système international pour la puissance. Un watt est la puissance d'un système énergétique dans lequel une énergie de 1 joule est transférée uniformément pendant 1 seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est...). C'est également l'unité de flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...)...) énergétique et de flux thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents...). Le terme provient du nom de l'ingénieur James Watt (Le watt (symbole W) est une unité dérivée du système international pour la puissance. Un watt est la puissance d'un système énergétique dans lequel une énergie de 1 joule est transférée...) qui a contribué au développement de la machine à vapeur ().

Un watt est égal à un joule par seconde, ou un newton mètre par seconde ou encore un kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) mètre carré par seconde au cube :

 \mathrm{W = J \cdot s^{-1} = N \cdot m \cdot s^{-1} = kg \cdot m^2 \cdot s^{-3}}

En électricité

En électricité, le watt est l'unité de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) d'un système débitant une intensité de 1 ampère sous une tension (La tension est une force d'extension.) de 1 volt. C'est le produit de la tension par l'intensité :

P(t) = U(t) \cdot I(t)
P(t) : puissance en fonction de t (watt).
U(t) : tension électrique en fonction de t (volt).
I(t) : courant électrique en fonction de t (ampère).

Il peut s'agir d'une puissance moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer la...), efficace ou instantanée, selon la nature des courants et des tensions (continu ou alternatif) et de leur variation en fonction du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

En intégrant cette puissance sur un temps de 1 heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure solaire »...), on obtient une quantité d'énergie dont l'unité pratique courante est le kilowatt-heure équivalent à 3 600 000 joules.

Le mégawatt (MW) soit un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui...) de watts : est une unité fréquemment utilisée en production électrique, une tranche de centrale nucléaire française (qui en comprend en général quatre) délivre généralement une puissance de 1 300 MW électriques.

Le gigawatt (GW) correspond, lui, à un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...) (109) de watts.

Le térawatt (TW) soit mille milliards (1012) de watts, est utilisé pour des évaluations globales de puissances.

En régime alternatif, le watt est l'unité de puissance active d'un système.

Diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées, des constructions, des relations, des données...) complexe de la puissance en régime alternatif :
Puissance réelle (P, en watt, W)
Puissance réactive (Q, en voltampère réactif, VAr)
Puissance complexe (S, en voltampère, VA)
Puissance apparente (abs(S), en voltampère, VA)

Ordres de grandeur

À l'image de l'accélération qui ne doit pas être confondue avec la notion de vitesse (On distingue :), la notion de puissance (mesurée en watts) ne doit pas être confondue avec la notion d’énergie (mesurée en joules). La puissance étant le quotient de l'énergie par le temps.

Ainsi, si un travail de 600 J doit être produit (correspondant par exemple à l'énergie à fournir pour élever la température d'un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de 100 cm3 de 18,5 °C à 20 °C), il s'effectuera par exemple :

  • en 10 minutes (soit 600 secondes) avec une machine d'une puissance de 1 W (un appareil en mode « veille ») ;
  • en 1 minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) (soit 60 secondes) avec une machine d'une puissance de 10 W (la puissance d'une petite ampoule électrique) ;
  • en 1 seconde avec une machine d'une puissance de 600 W (la puissance d'une perceuse (Une perceuse est une machine qui sert à percer des trous dans toutes sortes de matériaux.) électrique).

Le watt peut être considéré comme une petite unité :

  • une centrale nucléaire produit plusieurs milliards de watts, la centrale nucléaire de Gravelines fournie une puissance nominale de 5,4 GW ;
  • une motrice de train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs...) a une puissance moyenne de 4 MW ;
  • un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail...) d'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes...) de 100 ch délivre une puissance de 73 600 W, c'est-à-dire 73,6 kW  ;
  • une machine à laver le linge nécessite une puissance de l'ordre de 1 000 à 2 000 W ;
  • un coureur cycliste professionnel de très haut niveau peut délivrer à plein effort, par exemple lors d'une course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) contre la montre ou lors d'une épreuve de montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète tellurique, satellites comme la Lune),...), une puissance instantanée (sur une durée de l'ordre de 30 à 45 minutes) d'environ 430 W ;
  • une ampoule électrique courante à incandescence requiert une puissance de 60 W (5 fois moins pour une lampe fluorescente à ballast ( Le ballast est le lit de gravier qui supporte une voie de chemin de fer. Les ballasts sont des réservoirs sur les bateaux permettant de changer l'immersion ou l'équilibre. Le ballastage est...) électronique dite « basse consommation ») ;
  • ordres de grandeur pour différents types d'ordinateurs individuels :
    • un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) low cost de type netbook ou nettop nécessite environ 15 W,
    • un ordinateur de bureau (Un ordinateur de bureau (de l'anglais desktop computer ; aussi appelé ordinateur fixe) est un ordinateur personnel (Personal Computer ou PC)...) fixe avec son écran à cristaux liquides (Un cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide conventionnel et celles d'un solide...) nécessite une puissance de 90 à 200 W environ,
    • un ordinateur de joueur nécessite une puissance de 250 à 800 W pour des configurations respectives de 1 à 4 GPU.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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