Table des Matières
Comprendre l'électricité, c'est comme comprendre le flux d'eau : une fois que c'est clair, tout s'assemble. Imaginez la tension comme la pression, le courant comme le débit, la résistance comme un rétrécissement et la puissance comme le travail effectué. Cette image aide à déchiffrer les plaques signalétiques. Ce guide présente les formules pratiques : la loi d'Ohm (V = I × R) et la formule de puissance (P = V × I). Il explique aussi la différence entre watts et volt‑ampères, la facturation en kWh et des règles simples pour dimensionner disjoncteurs et estimer des charges domestiques.
1Grandeurs de base et formules principales
Sur les plaques on voit souvent volts (V), ampères (A) et ohms (Ω). Le volt mesure la différence de potentiel, l'ampère le courant, l'ohm la résistance. La loi d'Ohm et la formule de puissance permettent de résoudre la plupart des questions pratiques.
Loi d'Ohm : V = I × R
La loi d'Ohm relie les trois grandeurs. Connaitre deux permet de retrouver la troisième : V = I × R, I = V / R, R = V / I. Exemple : 12 V sur 6 Ω → I = 2 A.
Formule de puissance : P = V × I
La puissance électrique (watts) est voltage × courant : P = V × I. Pour 12 V et 2 A, P = 24 W. On peut aussi utiliser P = I^2 × R ou P = V^2 / R pour des charges résistives.
Unités et symboles
Rappel : 1 W = 1 V × 1 A. Préfixes courants : mA (milliampère), kW (kilowatt). Le kWh est une unité d'énergie (puissance × temps), pas de puissance instantanée.
2Watts vs volt‑ampères et facteur de puissance
En courant alternatif, la puissance apparente (VA) diffère de la puissance active (W) à cause du déphasage entre tension et courant. Cela importe pour dimensionner générateurs et onduleurs.
Puissance active, apparente et réactive
Puissance active (P, W) réalise un travail. Puissance apparente (S, VA) est le produit des valeurs efficaces de tension et courant. Puissance réactive (Q, var) représente l'énergie échangée avec les réactances. S^2 = P^2 + Q^2 et P = S × PF.
Pourquoi le facteur de puissance compte
Un facteur de puissance faible implique un courant plus élevé pour la même puissance active, augmentant pertes et besoin en section de câble. Certains fournisseurs facturent le mauvais PF en milieu industriel.
Dimensionner onduleur et groupe électrogène
Pour onduleur/générateur on utilise la valeur VA et on vérifie le PF. Un onduleur 1000 VA avec PF 0,7 fournit environ 700 W. Vérifiez le PF sur la fiche technique.
3Normes domestiques et bases de circuits
Les tensions nominales et systèmes de prise varient. Deux normes fréquentes : 120 V aux USA et 230 V en Europe. La tension influe sur le courant qu'un appareil absorbe pour une même puissance.
120 V aux USA vs 230 V en UE : impact sur le courant
Un appareil de 1200 W tirera 1200 / 120 = 10 A en 120 V, mais environ 1200 / 230 ≈ 5,2 A en 230 V. Une tension plus élevée réduit le courant et les pertes I^2R.
Dimensionnement des disjoncteurs et règle 125%
Les électriciens appliquent souvent 125% pour les charges continues : disjoncteur et conducteurs doivent supporter au moins 125% du courant continu. Ex. : 16 A continu → disjoncteur ≥ 20 A.
Exemples d'appareils et plaques signalétiques
Un micro‑ondes peut indiquer 1200 W, 120 V ; une borne de recharge 7 kW, 230 V. Ces infos permettent de calculer le courant et de choisir câble et protection. Tenir compte des courants d'appel des moteurs.
4Énergie, facturation kWh et calculs simples
Les fournisseurs facturent en kWh. Convertir watts et heures en kWh aide à estimer factures et comparer consommations.
Convertir watts en kWh
Énergie (kWh) = Puissance (kW) × Temps (h). Exemple : 100 W pendant 10 h = 0,1 kW × 10 h = 1,0 kWh. Avec un tarif de 0,15 $/kWh le coût est 0,15 $.
Estimer une facture mensuelle
Additionnez les consommations : frigo (150 W moyen × 24 h × 30 j ≈ 108 kWh/mois), éclairage, chargeurs. Inclure veille. Chauffage et recharge de VE consomment beaucoup.
Puissance de pointe et tarifs horaires
Certaines offres incluent des frais de pointe (kW max) ou des tarifs plus élevés en heures pleines. Réduire la puissance de pointe peut réduire la facture. Pour les foyers, décaler les charges lourdes hors‑pic peut aider.
5Sécurité, erreurs fréquentes et leçons historiques
Des erreurs d'unités ont déjà provoqué de lourdes pertes. Connaître les pièges et les vérifications simples limite les risques.
Erreur célèbre : Mars Climate Orbiter
En 1999 cet engin a été perdu en partie à cause d'une incohérence d'unités : des impulsions en pound‑second au lieu de newton‑second. Résultat : trajectoire erronée. Toujours vérifier les unités entre systèmes.
Erreurs courantes en bricolage
Confondre VA et W, ignorer le facteur de puissance, sous‑estimer les courants d'appel et choisir un disjoncteur égal au courant nominal sont des erreurs répandues. Ne pas confondre watts et kWh pour les coûts.
Astuces de tête et conseils d'électricien
Règles pratiques : 120 V → A × 120 = W, 230 V → A × 230 = W. Arrondir 230 à 240 peut être plus sûr. Appliquer 125% pour charges continues et prévoir les démarrages moteurs.
Conseils Pro
- 1P (W) = V × I ; 120 V → A × 120, 230 V → A × 230.
- 2Pour charges continues multiplier le courant par 1,25 pour dimensionnement.
- 3kWh = (W/1000) × heures.
- 4Pour UPS/jenerator vérifier VA et facteur de puissance.
- 5Prévoir les pics d'appel des moteurs dans le choix des protections.
Garder l'habitude de passer d'une unité à l'autre rend les calculs quotidiens simples. Appliquez Ohm et P = V × I pour vérifications rapides et souvenez‑vous de la différence VA/W en AC. Testez les convertisseurs associés pour manipuler cas réels. Mesurez et vérifiez avant d'acheter ou d'installer et consultez les normes locales si besoin.
