Dans l’étude de l’électronique, de nombreuses lois et théories existent. Ces lois nous permettent de comprendre le fonctionnement des circuits et des composants électriques. L’une de ces lois est la loi de Watt. La loi de Watt doit son nom à James Watt, un ingénieur et chimiste écossais. Elle définit la relation entre la puissance, la tension et le courant. Cette loi stipule que la puissance dans un circuit est le produit de la tension et du courant. Dans cet article, nous aborderons la loi de Watt, sa formule, ses applications et d’autres concepts connexes.
Intrants importants dans la définition de la loi de Watt
Pour que nous puissions bien comprendre la loi de Watt, nous devons d’abord discuter des paramètres utilisés pour la définir qui sont :
Tension
La tension (V) est la différence de potentiel électrique entre deux points dans un circuit électrique. Toute différence de potentiel électrique fait circuler les électrons d’un point de potentiel supérieur vers un point de potentiel inférieur. Le volt est l’unité de la tension (V).
Courant
Le courant (I) est la quantité de charge électrique qui traverse un point dans un circuit à un moment donné. Son unité est l’ampère, ou « amps » (A). Le courant ne peut circuler que lorsqu’il existe une différence de potentiel électrique.
Résistance
La résistance (R) est l’opposition à la circulation du courant. C’est une mesure de la capacité d’un composant électrique à résister à la circulation du courant électrique. L’unité de mesure est l’ohms (Ω).
La loi d’Ohm spécifie la relation entre le courant, la résistance et la tension. Cette loi stipule que le courant qui traverse un conducteur est directement proportionnel à sa tension, c’est-à-dire I=V/R
Puissance
La puissance (P) est une mesure de la quantité de travail qu’un circuit peut faire, ou qu’un composant peut consommer par unité de temps. En termes simples, c’est la quantité d’énergie électrique transférée par unité de temps. L’unité de puissance est le joule par seconde (J/sec) également connu sous le nom de watts (W).
Formule de la loi de Watt
La formule de la loi de Watt est : P=IV
Où:
I = courant
P = puissance
V = tension
Les gens demandent souvent ; quelle est la différence entre la loi de Watt et la loi d’Ohm ? Alors que la loi d’Ohm définit la relation entre la résistance, la tension et le courant dans un circuit ; la loi de Watt définit la relation entre la puissance, la tension et le courant.
Cependant, vous pouvez combiner ces lois pour obtenir des formules utiles. Selon la loi d’Ohm, I=V/R et V=IR. En les substituant dans la formule de Watt, on obtient :
P=IxIR=I2R et P=VxV/R=V2/R
Ces formules peuvent également être utilisées pour dériver plusieurs autres formules.
Vous pouvez effectuer la plupart des calculs impliquant la formule de Watt manuellement. Cependant, vous pouvez également utiliser une calculatrice de loi de Watt en ligne.
Applications de la loi de Watt
Voici quelques-unes des applications de la formule de la loi de Watt :
- Si vous avez une source d’énergie, vous pouvez utiliser cette formule pour calculer la puissance réelle que la source peut générer. Vous pouvez également l’utiliser pour calculer la puissance requise d’un composant. Étant donné le courant et la tension de la source, tout ce que vous devez faire est de multiplier les valeurs.
- Vous pouvez calculer la puissance requise d’un bâtiment en utilisant la formule de Watt. Lorsque vous concevez le câblage d’un bâtiment, il est nécessaire d’estimer sa puissance totale requise. Vous pouvez ensuite utiliser cette information pour déterminer les tailles de fil appropriées pour le bâtiment. Vous pouvez également estimer ses coûts d’électricité. La puissance requise d’un bâtiment est obtenue en calculant la puissance nominale individuelle de chaque appareil ou composant électrique que le bâtiment aura et en les additionnant.
- Lorsque vous connaissez la puissance et la tension d’un composant électrique, vous pouvez calculer son courant, en utilisant la formule de Watt (I=P/V). Il en va de même pour la tension lorsque seuls le courant et la puissance sont connus (V=P/I).
- Les formules issues de la combinaison de la loi de Watt et de la loi d’Ohm peuvent être utilisées pour calculer la résistance électrique d’un composant. Par exemple, si nous avons une ampoule électrique installée dans une pièce, la résistance électrique de l’ampoule peut être calculée à l’aide de P=V2R c’est-à-dire R=P/V2.
En supposant que la tension fournie à cette pièce est de x volts, et que l’ampoule a une puissance nominale de y watts, alors la résistance, R=x/y2.