L'énergie et la puissance
Exemple : Une constatation étonnante...
L'énergie chimique disponible dans le hamburger d'une grande enseigne de restauration rapide vaut environ 495 kcal, soit environ 2 MJ.
L'énergie chimique dépensée par le carburant d'une Formule 1 pour passer de 0 à 180 km/h vaut environ 1,25 MJ.
Un hamburger possède bien plus d'énergie que le carburant d'une Formule 1. Ce qui les distingue, c'est la capacité du convertisseur à utiliser cette énergie en une durée donnée : un homme mettra environ 4 h à " brûler " cette énergie alors qu'une Formule 1 ne mettra que 4 s à l'utiliser pour passer de 0 à 100 km/h.
Définition : Puissance d'un convertisseur
La puissance P d'un convertisseur est en quelque sorte la " vitesse " à laquelle l'énergie disponible E est transformée.
Soit Δt la durée nécessaire pour l'énergie E soit transformée. La puissance P alors définie par la relation suivante :
Fondamental : Les unités dans le système international
L'unité de la puissance dans le système international est le Watt (W). Dans ce cas, il convient également que l'énergie et la durée soient exprimées dans les unités du système international, respectivement en Joule (J) et en secondes (s).
Exemple :
Si on admet qu'un homme mettra environ 4 h à " brûler " l'énergie de 2 MJ du hamburger qu'il aura dégusté, puisqu'une heure compte 3600 s, et sachant que 1 MJ vaut 106 J, alors la puissance de cet homme vaut :
Quant à la Formule 1, en admettant qu'elle dépense 1,25 MJ en environ 4 s, sa puissance vaut :
Ces calculs nous montrent que la Formule 1 dépense moins d'énergie que le hamburger n'en possède mais qu'elle est beaucoup plus puissante !
Méthode : D'autres unités de puissance et d'énergie
Il existe d'autres unités. Par exemple :
- si la puissance est exprimée en W et la durée en h, l'énergie s'exprimera en Wh,
- si la puissance est exprimée en kW et la durée en h, l'énergie s'exprimera en kWh (unité d'énergie utilisée pour mesurer la consommation électrique).