Puissance dans un conducteur ohmique [Puissance]

Puissance dans un conducteur ohmique

Aux bornes d'un conducteur ohmique, la tension^[1] et l' intensité^[2] sont liées par la loi d'Ohm :

\(U = (V_A - V_B) = R.I\)

ou, ce qui revient au même :

\(I = G (V_A - V_B) = G.U\)

d'où les trois expressions équivalentes de la puissance^[3] :

\(P = (V_A - V_B).I = R.I^2 = G.U^2\)

Quand un courant passe dans un conducteur ohmique, le travail^[4] résistant des forces de frottement s'opposant au déplacement des charges se traduit par un échauffement du conducteur : c'est l'effet Joule.

Notes

Tension
La tension électrique entre deux points d'un réseau est égale à la différence de potentiel électrique entre ces deux points. C'est une grandeur algébrique, représentée par une flèche.
\(U_{AB} = V_A - V_B\)
\(V_A> V_B : U_{AB} > 0\)
\(V_A< V_B : U_{AB} < 0\)
Unité : comme le potentiel électrique, la tension s'exprime en Volt (V).
Intensité
Grandeur caractérisant un courant électrique, c'est-à-dire un déplacement d'ensemble des charges mobiles dans un conducteur. Unité : l'intensité s'exprime en Ampère (\(\textrm{ A }\))
Relation avec d'autres unités du Système International : l'intensité\( i(t)\) est liée à la charge \(q\) traversant une section du conducteur par la relation : \(i(t)=\textrm{dq}/\textrm{dt}. i(t)\textrm{ en A, q en coulomb (C) , t en seconde (s) }\)
Puissance
Grandeur caractérisant la production( ou la consommation) de travail (ou d'énergie ) par unité de temps.
Unité : la puissance s'exprime en Watt (W)
Relation avec les autres grandeurs physiques :
- En mécanique : \(P = \textrm{d}W/\textrm{d}t\)
  W : travail exprimé en Joule
  t : durée exprimée en seconde
- En électrocinétique, pour un dipôle :
  En régime continu permanent : \(P = U.I\)
  U : tension aux bornes, exprimée en volt
  I : intensité du courant, exprimé en ampère
  En régime sinusoïdal permanent : \(P = U.I.\cos\phi\)
  P : puissance moyenne
  U : tension efficace
  I : intensité efficace
  \(\cos\phi\): facteur de puissance
Travail
Grandeur caractérisant l'effet du déplacement du point d'application d'une force.
Unité : le travail s'exprime en Joule (J)
Travail élémentaire : Si une force \(\vec F\) déplace son point d'application de \(\overrightarrow{\textrm{d}l}\) , le travail élémentaire\(\textrm{d}W\) produit est donné par le produit scalaire \(\textrm{d}W = \vec F.\overrightarrow{\textrm{d}l}\).
Si \(\textrm{d}W>0\), le travail est appelé moteur.
Si \(\textrm{d}W<0\), le travail est appelé résistant.