La puissance
Plus haut, dans la partie sur la tension, on a parlé d'énergie.
Sachez
que l'énergie peut prendre une multitude de formes. Par exemple, elle
peut devenir une énergie thermique, lumineuse, mécanique, électrique,
cinétique, chimique, etc. Dans un système, il n'est pas rare que
l'énergie se transforme et passe d'une forme à une autre.
C'est ce qui se passe dans une pile : celle-ci crée une tension dans un circuit. Pour cela, elle utilise des réactions chimiques qui vont libérer un peu d'énergie et l'utiliser pour créer un déséquilibre de charges électriques afin de charger ses bornes « + » et « - ».
C'est ce qui se passe dans une pile : celle-ci crée une tension dans un circuit. Pour cela, elle utilise des réactions chimiques qui vont libérer un peu d'énergie et l'utiliser pour créer un déséquilibre de charges électriques afin de charger ses bornes « + » et « - ».
Effet joule
Dans nos circuits électriques, un phénomène assez ennuyeux survient.
Lorsqu'un
conducteur métallique ou un semi-conducteur est traversé par un
courant, il chauffe, et ça, c'est inévitable. Une partie de l'énergie
électrique transportée par le courant est transformée en chaleur. C'est
ce qu'on appelle l'effet joule (encore du nom de son inventeur !).
La
zPompe, qui est un moteur, connaît bien ce phénomène de transformation
d'énergie électrique en énergie thermique (chaleur) et mécanique
(rotation d'un axe). En effet, la zPompe a besoin d'électricité pour
fonctionner, mais au fil du parcours de l'électricité dans la zPompe,
l'énergie se transforme et devient une énergique mécanique (rotation de
l'axe de sortie) car c'est sa fonction principale. Une partie de cette
énergie mécanique sera transformée en énergie thermique (chaleur) à
cause des frottements de l'air et des pièces mécaniques. Ce phénomène
est indéniable.
Conservation de l'énergie, on y revient !
Mais
dans tous les cas, zPompe ou pas, il n'y a pas création ou disparition
d'énergie. On dit aussi que l'énergie est une grandeur conservée. La
conservation de l'énergie est une loi fondamentale de la physique, il ne
faut en aucun cas la négliger ! Souvenez-vous-en !
Bon, c'est bien beau, mais ça sert à quoi de savoir ça ?
Résumons par ce schéma :
Figure 10 − Représentation des pertes énergétiques
Le tout n'est pas de savoir quelles sont les formes que prend l'énergie dans un système mais de vérifier la loi suivante : L'énergie totale consommée par un système est égale à la somme des énergies restituées par ce même système.
Autrement
dit, s'il y a une énergie moins forte à la sortie d'un système qu'à son
entrée, c'est que le système crée des pertes énergétiques (pour la
zPompe, ce sont les pertes par énergie thermique). Cependant, il
n'existe à ce jour aucun système qui restitue entièrement l'énergie absorbée (en entrée) en énergie utile (en sortie). Ou bien si, il en existe, mais il est nécessaire d'utiliser des supraconducteurs.
C'est
pourquoi lorsque vous avez un système, il y a des pertes (en
électronique, c'est souvent à cause d'un échauffement des composants).
Quelques informations sur les pertes énergétiques
En électronique, le ralentissement des avancées technologiques se fait ressentir à cause de la puissance qui est dissipée dans
un système (chaleur). Dans un ordinateur, par exemple, le cœur qui le
fait fonctionner (le processeur) est très puissant au niveau des
performances de calcul, mais il est aussi très gourmand en énergie et a
besoin d'un bon radiateur avec ventilateur pour le refroidir, sous peine
de le faire griller. C'est pourquoi les performances de ces derniers «
stagnent » et évoluent de moins en moins. Pour franchir ce palier,
d'autres approches technologiques orientent les recherches vers des
matériaux qui consomment moins. Ce domaine est celui de la
microélectronique et de nombreux emplois sont à pourvoir. 
Puissance
La puissance :
- c'est à la fois l'énergie consommée par un système (en général sous forme de chaleur, mais aussi sous forme mécanique ou lumineuse) ;
- c'est aussi l'énergie maximale qui peut être fournie par un système (par exemple la zPompe).
La
puissance est par conséquent la quantité d'énergie que peut fournir un
système à un autre système durant un temps donné. Prenons pour exemple
un vélo. Vous devez fournir une puissance plus importante à chaque fois
que vous augmentez le cran des vitesses pour aller plus vite, et ce sans
trop vous fatiguer.
En électronique, la puissance est définie par la relation entre l'intensité et la tension par cette formule :
P = U imes I
|
Cette
formule n'est toutefois que partiellement vraie : il faudra ajouter
quelques petites subtilités dans la suite du tutoriel, lorsque l'on
verra des tensions ou des courants qui varient dans le temps.
Unité
La puissance se calcule en watts, du nom de James Watt. Elle peut se mesurer grâce à un wattmètre (surprenant, n'est-ce pas ?) ou peut se calculer avec la formule précédente.
Un watt est égal à un joule (unité de l'énergie) par seconde :
1W = 1J/s
|
Ordres de grandeur
Nom
|
Symbole
|
Puissance de 10
|
Commentaire
|
|---|---|---|---|
Watt
|
W
|
10^0
|
Très utilisé
|
Milliwatt
|
mW
|
10^-^3
|
Très utilisé aussi
|
Microwatt
|
µW
|
10^-^6
|
Rarement utilisé
|
On
a enfin terminé ce chapitre ! Si vous ne comprenez pas certains points,
n'hésitez pas à le relire avant de commencer le chapitre suivant !
Autrement, vous risqueriez d'être perdu pour la suite.
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