Watt - Définition et Explications

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

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...). C'est également l'unité de flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) énergétique et de flux thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...). Le terme provient du nom de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature...) James Watt (Le watt (symbole W) est une unité dérivée du système international pour la...) 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...).

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...) par seconde ou encore un kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse dans le Système international...) 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...) 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...), 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...).

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...), on obtient une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) 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...) 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...) 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...) (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,...) 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,...) 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...) d'un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) 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...) (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...) 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...) a une puissance moyenne de 4 MW ;
  • un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) d'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un...) 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...), 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...) 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...) 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)...) fixe avec son écran à cristaux liquides (L'écran à cristaux liquides (affichage à cristaux liquides ACL ou LCD, liquid crystal display,...) 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.
Page générée en 0.174 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique