Watt
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2008-07-24T17:49:18Z
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{{voir homonymie}}
{{Wiktionnaire}}
Le '''watt''' est une unité de [[puissance (physique)|puissance]].
Le terme provient du nom de l'ingénieur [[James Watt]] qui a contribué au développement de la [[machine à vapeur]].
== Définition ==
Le '''watt''' (symbole '''W''') est l'unité [[système international|SI]] de [[puissance (physique)|puissance]], de [[flux énergétique]] et de [[flux thermique]].
Un watt est la puissance d'un système énergétique dans lequel est transférée uniformément une [[énergie]] de 1 [[joule (unité)| joule]] pendant 1 [[seconde (temps)|seconde]] :
:<math>
W = J \cdot s^{-1} = N \cdot m \cdot s^{-1} = kg \cdot m^2 \cdot s^{-3}
</math>
=== En électricité ===
En [[électricité]], le watt est la puissance d'un système débitant une [[courant électrique|intensité]] de 1 [[ampère (unité)|ampère]] sous une [[Tension électrique|tension]] de 1 [[volt]]. C'est le produit de la tension par l'intensité :
: <math>P(t) = U(t) \cdot I(t)</math>
: <math>P (t)</math> – [[puissance (physique)|puissance]] en fonction de <math>t</math> - (Watt).
: <math>U (t)</math> – [[tension électrique]] en fonction de <math>t</math> - ([[Volt]]).
: <math>I (t)</math> – [[courant électrique]] en fonction de <math>t</math> - ([[Ampère (unité)|Ampère]]).
Il peut s'agir d'une puissance moyenne, efficace ou instantanée, selon la nature des courants et des tensions ([[courant continu|continu]] ou [[courant alternatif|alternatif]]) et de leur variation en fonction du temps.
En [[Intégrale (mathématiques)|intégrant]] cette puissance sur un temps de 1 [[heure (temps)|heure]], on obtient une quantité d'[[énergie]] dont l'unité pratique courante est le [[kilowatt-heure]] équivalent à {{unité|3600000|[[joule]]s}}.
Le mégawatt (MW) – soit un [[million]] de watts – est une unité fréquemment utilisée en production électrique, une tranche de [[centrale nucléaire]] française (qui en comprend en général quatre) délivre généralement une puissance de {{unité|1300|MW}} électriques.
Le gigawatt (GW) correspond, lui, à un [[milliard]] (10{{9}}) de watts.
Le térawatt (TW) – soit mille milliards (10{{12}}) de watts – est utilisé pour des évaluations globales de puissances.
=== En mécanique ===
En [[mécanique]] le watt est la puissance d'un système fournissant un travail de 1 [[newton (unité)|newton]] sur une distance de 1 [[mètre]] pendant 1 [[seconde (temps)|seconde]]. Si le point d'application d'une force de 1 newton se déplace à la vitesse de 1 [[mètre par seconde|m/s]] la puissance vaut 1 watt :
:<math>P = \frac{F s}{t} = \int F \cdot \mathrm{d}v = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t}</math>
: <math>F</math> – [[force (physique)|force]] - ([[newton (unité)|newton]]).
: <math>s</math> – [[distance (mathématiques)|distance]] -([[mètre]]).
: <math>t</math> – [[Temps atomique international|temps]] - ([[seconde (temps)|seconde]]).
: <math>v</math> – [[vitesse]] - ([[mètre par seconde|m/s]]).
: <math>W</math> – [[Travail d'une force|travail]]-([[joule]]).
== Ordres de grandeur ==
À l'image de l'accélération qui ne doit pas être confondue avec la notion de vitesse, la notion de '''puissance''' (mesurée en watts) ne doit pas être confondue avec la notion d’'''énergie''' (mesurée en [[joule]]s). La puissance étant le quotient de l'énergie par le temps.
Ainsi, si un travail de '''{{unité|600|J}}''' doit être produit (correspondant par exemple à l'énergie à fournir pour élever la température d'un verre d'eau de {{unité|100|cm<sup>3</sup>}} de {{unité|18.5|[[degré Celsius|°C]]}} à {{unité|20|°C}}), il s'effectuera par exemple :
* en 10 minutes (soit 600 secondes) avec une machine d'une puissance de {{unité|1|W}} (en pratique : appareil en mode « veille » ) ;
* en 1 minute (soit 60 secondes) avec une machine d'une puissance de {{unité|10|W}} (en pratique : puissance d'une petite ampoule électrique) ;
* en 1 seconde avec une machine d'une puissance de {{unité|600|W}} (en pratique : puissance d'une perceuse électrique).
Le watt peut être considéré comme une petite unité. Pour mémoire :
* une automobile citadine de {{unité|100|[[Cheval-vapeur|ch]]}} délivre une puissance de {{unité|73600|W}}, c'est-à-dire {{unité|73.6|kW}} <small>(1ch = {{unité|736|W}})</small> ;
* un coureur cycliste professionnel peut délivrer à plein effort, et sur un court instant, une puissance de {{unité|1500|W}}, c'est-à-dire {{unité|1.5|kW}} ;
* une machine à laver le linge nécessite une puissance de l'ordre de {{formatnum:1000}} à {{unité|2000|W}} ;
* un ordinateur de bureau fixe avec son [[écran à cristaux liquides]] consomme une puissance de 150 à {{unité|200|W}} environ ;
* une ampoule électrique courante à incandescence requiert une puissance de {{unité|60|W}} (5 fois moins pour une [[lampe fluorescente]] à [[ballast (électricité)|ballast électronique]] dite « basse consommation »).
== Watt électrique et thermique ==
Le '''watt électrique''' (symbole : We) correspond à la production de puissance électrique. Ses multiples sont le ''mégawatt électrique'' (MWe) et le ''gigawatt électrique'' (GWe).
Le '''watt thermique''' (symbole : Wt ou Wth) correspond à la production de puissance thermique. Ses multiples sont le ''mégawatt thermique'' (MWt ou MWth) et le ''gigawatt thermique'' (GWt ou GWth).
Cette précision est utilisée couramment pour distinguer la production électrique de la production thermique d'une centrale. Par exemple, la [[Centrale nucléaire Embalse|centrale nucléaire d'Embalse]] en Argentine génère {{unité|2109|MW}} de chaleur ({{unité|2109|MWth}}), et seulement {{unité|648|MW}} d'électricité ({{unité|648|MWe}}), étant donné que la transformation d'énergie thermique en énergie électrique ne peut se faire qu'avec des pertes (rendement de l'ordre de 30 à {{unité|40|%}}).
Cet usage (de symboles indicés) n'est pas recommandé par le [[Bureau international des poids et mesures]] (BIPM), qui considère qu'il n'y a qu'un seul watt — c'est la quantité mesurée qui change, pas l'unité utilisée pour la mesure.
== Voir aussi ==
* [[Puissance (physique)|Puissance]]
* [[Ordre de grandeur (puissance)]]
* [[Diagramme de Clapeyron|Diagramme de Watt]]
* [[Tarif d'électricité]]
* [[Kilowatt-heure]]
* [[Watt-crête]]
== Liens externes ==
* [http://www.energie-environnement.ch/defs/watt/watt.html Définition du watt sur energie-environnement.ch]
* [http://unit-converter.org/fr_puissance.html Conversion de watt vers autres unités de puissance]
{{Portail|électricité et électronique|physique}}
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