Comprendre la consommation électrique

J'ai du mal à comprendre la différence entre la puissance électrique et la consommation. Pouvez-vous m'aider à comprendre ce qu'est la consommation d'énergie électrique?

Disons que j'ai une ampoule sur laquelle est écrit 100 W. Combien consomme cette ampoule en 1 heure? Peut-il avoir une puissance inférieure à 100 W? Peut-il avoir une puissance supérieure à 100 W?

Je voudrais savoir quelle est la relation entre l'énergie électrique et la consommation électrique.

Je suis vraiment désolé pour la grande désambiguïsation de ma tête. Mais je ne sais pas qui d'autre demander. J'espère que vous ne considérerez pas ma question comme stupide, même si c'est le cas.

Le problème qui vous déroute semble être la différence entre le pouvoir et l' énergie .

L'énergie est la quantité de travail que vous pouvez faire. Les unités courantes sont les joules ou les wattheures.

La puissance est la vitesse à laquelle vous travaillez. C'est un taux de changement. Les unités courantes sont les watts ou les chevaux-vapeur. La puissance est probablement une unité instructive à considérer. Supposons que vous vouliez déplacer un gros tas de paille. Qu'il soit déplacé par un cheval ou un chat domestique n'affecte pas la quantité de travail effectué. Mais le cheval le fait plus vite , car c'est un animal plus puissant.

Pour discuter de la consommation d'électricité du réseau, les watts (W) et les kilowattheures (kWh) sont les unités les plus couramment utilisées. Pour savoir combien d'énergie est consommée, multipliez la puissance par le temps. 100 W x 1 heure équivaut à 100 wattheures, soit 0,1 kWh. Bref, la relation entre puissance et consommation est temporelle .

Une ampoule de 100 W consomme 100 W en supposant que la tension aux bornes est celle qui est spécifiée sur l'emballage, qui est généralement de 120 V selon mon expérience. Si la tension à votre prise est inférieure, l'ampoule consommera moins d'énergie. C'est approximativement une résistance fixe, donc la puissance consommée est

En passant, rappelez-vous la conservation de l'énergie. Si quelque chose consomme 100 W, cette énergie est convertie sous une autre forme. Soit elle est stockée (énergie potentielle), soit utilisée (lumière, mouvement, etc.), soit gaspillée sous forme de chaleur. Pour une ampoule à incandescence , ~ 90% de l'énergie consommée est convertie en chaleur. Une ampoule à incandescence de 100 W consomme donc 100 W, mais ne produit que 10 W de lumière. Il fait chaud parce que l'autre 90W est gaspillé. C'est pourquoi les CFL fonctionnent beaucoup plus frais et consomment moins d'énergie pour le même rendement lumineux.

$\times$

Le kWh est une unité pratique pour l'énergie électrique, mais l'unité SI est le joule ("J"), qui est beaucoup plus petit. Un joule est l'énergie consommée par un appareil de 1 W en 1 seconde.

$1 J = 1 W \cdot s$

$\times$

$\approx$

La puissance nominale de l'ampoule est le taux auquel elle consomme de l'énergie. La quantité d'énergie consommée dépend de la durée pendant laquelle elle est allumée. Énergie = puissance × temps. S'il est allumé pendant une heure, il consommera 100 wattheures. C'est l'unité que la compagnie d'électricité facture.

Lorsque vous commencez à apprendre la physique (ou la plupart des sujets), voici une astuce métallique: biffez toujours les termes compliqués et remplacez-les par leurs définitions `` décompressées ''. C'est simple, non?

Cela aide grandement à comprendre les débits. N'utilisez pas des unités simples, donnez plutôt les noms de quantité par seconde. Par exemple, le mot «courant» signifie flux de charge. Donc (au moins dans vos premières années) prenez l'habitude de ne jamais dire courant. Changez-le toujours en "débit de charge". Et ne dites jamais Ampères, car l'ampère n'est vraiment que le débit de charge en coulombs par seconde.

La réponse à votre question peut devenir évidente si vous arrêtez de dire le mot «pouvoir». Si le mot a une définition floue dans votre esprit (ou une mauvaise définition), votre question peut se répondre une fois que vous insérez habituellement la bonne signification dans toutes les phrases. "Puissance" signifie le flux d'énergie. C'est le taux de transfert d'énergie ou de propagation d'énergie à travers un réseau de distribution (y compris les courroies électriques et d'entraînement et les arbres d'entraînement). Ne dites pas puissance, dites flux d'énergie. Et de même, arrêtez de dire Watts. Les watts ne sont en réalité que le débit d'énergie en joules par seconde.

Disons que j'ai une ampoule sur laquelle est écrit 100 joules / seconde. Combien consomme cette ampoule en 1 heure?

Regarde ce que j'ai fait là?

Une heure est de 60 minutes ou 3600 secondes. L'ampoule consomme donc 3600 X 100 = 360 000 joules d'énergie par heure.

1. 100 Wh (0,1 kWh). L'énergie est la puissance x le temps, donc W xh = Wh.
2. Le 100 W suppose la tension domestique habituelle. Aux États-Unis, il est fixé à 120 V. Cela ne varie que légèrement, de sorte que la puissance peut être un peu supérieure ou inférieure à 100 W