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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 une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle...). 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, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) 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...). Le terme provient du nom de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation...) 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...) qui a contribué au développement de la machine à vapeur (La machine à vapeur est une invention,dont les évolutions les plus significatives datent du XVIIIe siècle. C'est un moteur thermique à combustion externe, il transforme...).

Un watt est égal à un joule par seconde, ou un newton mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la...) par seconde ou encore un kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) mètre carré (Le mètre carré (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) 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 (Ampère peut désigner :) 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 (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un...) 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...), 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...), on obtient une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) 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 précède un million un...) de watts : est une unité fréquemment utilisée en production électrique, une tranche de centrale nucléaire (Une centrale nucléaire est un site industriel qui utilise la fission de noyaux atomiques pour produire de la chaleur, dont une partie est transformée en...) 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 statistiques, de l'anatomie etc. employé dans tous les...) 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 (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui indique la...) 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 (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de...) 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 silicium (silice...) 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...) (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 (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) produit plusieurs milliards de watts, la centrale nucléaire de Gravelines (La centrale nucléaire de Gravelines est une centrale nucléaire se situant sur la commune de Gravelines (Nord) à environ 20 kilomètres de Dunkerque et de Calais, elle est refroidie par l'eau de la Mer du...) 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 à partir d'une énergie...) 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 ou de marchandises,...) 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...), 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) destiné à être...) fixe avec son écran à cristaux liquides (L'écran à cristaux liquides (affichage à cristaux liquides ACL ou LCD, liquid crystal display, en anglais) est le principal composant des moniteurs plats pour l'informatique et la télévision et assure la fonction d'affichage d'un...) 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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