Pourquoi la consommation électrique est-elle parfois indiquée en mA et non en watts?

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Pourquoi la consommation électrique est-elle parfois indiquée en mA et non en watts? Par exemple, considérez l'instruction suivante:

"Un périphérique USB spécifie sa consommation d'énergie exprimée en unités 2mA dans le descripteur de configuration."

J'ai également vu cela dans certaines fiches techniques et j'ai d'abord pensé qu'elles étaient des fautes de frappe.

power specifications

— Anshul
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Vous ne pouvez pas donner une mesure de puissance en mA. C'est une mesure courante. Elle peut ou non être liée à l'alimentation, selon le produit.

— endolith

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La plupart des systèmes électroniques utilisent une tension fixe et vous pouvez donc déterminer la puissance en fonction du courant. Cela peut également se produire dans les systèmes qui utilisent des régulateurs linéaires dans lesquels votre courant reste le même quelle que soit la tension que vous appliquez (dans une certaine plage bien sûr). Pour ces systèmes, il est beaucoup plus logique de donner une intensité nominale car la puissance en watts changera en fonction de la tension que vous lui appliquerez.

De plus, c'est souvent le courant qui est le facteur limitant à cause de choses comme la trace / la largeur du fil et pas nécessairement la puissance consommée.

L'USB est un exemple de cette limite. La spécification USB limite le courant utilisé par les périphériques alimentés par bus à une valeur totale par port. La limite est de 500mA pour v2.0 et 900mA pour v3.0; voir http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Power

— Kellenjb
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De nombreux systèmes utilisent une tension fixe, mais beaucoup ne le font pas. Dans certains systèmes, la quantité de courant qui passe est indépendante de la tension; dans de tels cas, il serait judicieux d'utiliser les amplis comme une unité. Dans d'autres systèmes, le courant sera inversement proportionnel à la tension; dans ceux-ci, "watts" serait une unité sensée. Dans d'autres encore, le courant est proportionnel à la tension; sans doute, "siemens" semblerait être la bonne unité, même si je ne l'ai pas vu utilisé comme tel.

— supercat

J'expérimente simplement cela dans un système alimenté par batterie: il consomme différemment en changeant l'alimentation en tension, il y a un minimum et il fait quelque chose de similaire à la courbe de la baignoire. Donc je suppose qu'il est raisonnable d'utiliser des amplis pour indiquer la puissance

— clabacchio

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Un simple multimètre peut mesurer directement des ampères ou des volts. Les watts doivent être calculés à partir de deux mesures, et comme la plupart des compteurs ne font pas le calcul pour vous, cela devrait être fait à la main. (Considérez que les compteurs numériques n'existaient pas depuis de nombreuses décennies d'histoire de l'ingénierie.) Parler en ampères empêche l'ingénieur d'avoir à effectuer ces calculs toute la journée et accélère considérablement le travail.

Comme la tension est fixe dans de nombreuses applications (partout où il y a un régulateur de tension, par exemple un rail d'alimentation), les mêmes informations peuvent essentiellement être transmises en parlant en ampères plutôt qu'en watts. Pour ceux qui s'intéressent à la puissance réelle, le calcul est trivial (quoique légèrement inexact si la tension fonctionne à quelques pour cent de la valeur nominale).

Garder plus d'informations visibles permet une vision plus approfondie. En général, les circuits sont contrôlés par la tension ou le courant, ou du moins, il est plus facile de penser aux détails de cette façon. Ces mesures sont plus proches de ce qui se passe avec les électrons, tandis que le watts mesure le taux de transfert d'énergie et tend à être davantage un descripteur de la chaleur dissipée. Par exemple, si vous essayez d'empêcher un condensateur de brûler, vous vous souciez de choses comme la tension de crête, le courant d'appel, le courant d'ondulation, etc., considéré comme un pourcentage du maximum admissible (moins le déclassement). Cela fait une grande différence que votre 1 watt soit 1 volt x 1 ampère ou 1kV x 1mA, en particulier sur une petite échelle de temps où vivent les conditions aux limites.

Là où il est plus logique de parler en watts, c'est là où vous avez un stock limité d'énergie qui ne fonctionne pas comme une source de tension fixe, et vous voulez savoir combien de temps il pourra fournir de l'énergie à un taux donné jusqu'à ce qu'il soit vide , par exemple pour estimer la durée de fonctionnement de la batterie. Un système de refroidissement peut se soucier des watts en tant que comparaison entre la vitesse à laquelle la chaleur est générée et dissipée, en tant que facteur de température.

— Matt B.
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Cela dit, oui, votre question montre ce qui pourrait être considéré comme une erreur technique. La phrase se lirait plus précisément «consommation actuelle» plutôt que «consommation d'énergie».

— Matt

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Aucune bonne raison. En général, mA ne suffit pas. Mais étant donné que l'USB est de 5 V, vous pouvez obtenir des watts en mA. Comme l'a souligné @Kellenjb, de nombreuses puces ont des tensions (approximativement) fixes, cela s'applique également à elles.

— Brian Carlton
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La déclaration USB n'était qu'un exemple pour expliquer la question. Il est également visible dans les fiches techniques IC et d'autres composants.

— Anshul

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Comme l'a dit Kellenjb, dans de nombreux cas, le courant est la limite, quelle que soit la tension.

— Wouter van Ooijen

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@Anshul: De nombreux circuits intégrés fonctionnent avec des tensions fixes (TTL ou LVTTL), puis la consommation varie vraiment en fonction du courant. Dans de tels cas, il s'agit d'un «raccourci» pour les ingénieurs, lorsqu'une tension constante est impliquée, mais à proprement parler, ce n'est pas correct.

— Count Zero

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De nombreux circuits intégrés qui fonctionnent hors d'une plage de tensions différentes consomment essentiellement le même courant, quelle que soit la tension. Avec ces circuits intégrés, la spécification de la consommation de courant est plus utile que la spécification de la puissance.

— markrages

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@markrages: En fait, je soupçonne que plus de circuits intégrés ont des besoins en courant qui augmentent avec la tension que restent constants, à la fois parce que la fuite est quelque peu résistive et parce que le nombre d'électrons déversés par un condensateur qui est d'abord connecté au VDD puis à la terre est proportionnel à la tension placée sur le capuchon.

— supercat

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La consommation de courant est donnée en A et la consommation d'énergie est donnée en W. Comme mentionné, si vous connaissez la tension de fonctionnement du composant, la conversion est triviale (P = IV)

— spearson
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Dans de nombreux cas, la meilleure description de l'électricité consommée par un appareil serait une combinaison de siemens (A / V ou 1 / Ω), d'ampères et de watts. Un appareil dont la consommation est de un siemens tirerait un ampli à un volt, ou dix ampères à dix volts. Un appareil dont la consommation est d'un ampère attirerait un ampère à n'importe quelle tension. Un appareil dont la consommation est d'un watt consomme un ampère à un volt ou 1/10 ampère à dix volts.

Je n'ai jamais vu la consommation d'électricité décrite en termes de Siemens, bien que pour de nombreux appareils dont le courant augmente avec la tension, cela semble approprié.

— supercat
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