Valeurs caractérisant un phénomène électrique

Les unités ne comportent pas de majuscules lorsqu’elles sont écrites en toutes lettres et elles peuvent prendre la marque du pluriel (en général la lettre « s »).

Leur symbole est une majuscule (ou une majuscule suivie d’une minuscule) lorsque le nom de l’unité provient du nom d’un savant qui a donné son nom à l’unité :

• A provient de Ampère,
• V provient de Volta,
• G provient de Gauss,
• K provient de Kelvin,
• N provient de Newton,
• Hz provient de Hertz ,
• Ω provient de Ohm,
• …

Leur symbole est une lettre minuscule lorsque le nom de l’unité ne provient pas du nom d’un personnage :

• g ne provient pas de monsieur Gramme,
• m ne provient pas de monsieur Mètre (mais M pourrait provenir de Maxwell)

Les multiples et les sous multiples usuels sont :

• p pico 1/1 000 000 000 000
• n nano 1/1 000 000 000
• µ micro 1/1 000 000
• m milli 1/1 000
• k kilo 1 000
• M méga 1 000 000
• G giga 1 000 000 000

Vous avez noté l’exception à propos des majuscules :
– * Méga ne provient pas d’un nom propre,
– * Giga non plus. attention un gigagauss s’écrit GG.

Charge électrique

La charge électrique est représentative de la quantité d’électricité (ou à un rapport près du nombre d’électrons) considérée.

Sur les schémas on représente souvent la charge par la lettre Q
Cette charge s’exprime en coulombs, symbole C

Certaines technologies (essentiellement les piles et batteries) utilisent une unité différente l’ampère-heure Ah 1 Ah = 3 600 C

Tension

La tension représente grossièrement la force électromotrice (force qui s’exerce sur les électrons et qui les incitent à bouger).

Cette tension est généralement représenté par la lettre U parfois la lettre E lorsqu’il s’agit de la source du courant électrique.

Cette tension peut être continue ou alternative, elle s’exprime en volts abréviation V. Avec les multiples usuels kilovolts kV pour 1 000 V ou sous multiples millivolt mV.

Seuls les adeptes de la communication par WIFI utiliseront les µV.

L’unité kV pourra être utilisée par ceux qui ont un appareil destiné à créer des champs d’herbes ou de blé en miniature sur leur réseau.

Selon le cas on caractérise la valeur de la tension par :

• la tension crête, écart entre le zéro et la valeur max,
• la tension crête à crête, écart entre la valeur min et la valeur max,
• la tension efficace, celle qui correspondrait à un courant continu ayant les mêmes effets thermiques,
• la tension moyenne, celle qui est la moyenne arithmétique entre les diverses valeurs.

Attention les voltmètres habituels du commerce indiquent la tension efficace d’un courant alternatif sinusoïdal ou celle d’un courant continu constant. Il vous faudra absolument convertir si vous travaillez sur un circuit numérique.

Intensité

L’intensité d’un courant électrique caractérise la quantité d’électricité circulant pendant une unité de temps.

Sur les schémas, on représente souvent l’intensité du courant par la lettre « I ».

Cette intensité s’exprime en ampères symbole A.

La relation entre le temps, la charge et l’intensité est :

Q (en coulombs) = I (en ampères) x t (en secondes)

On comprend maintenant la variante d’unité entre Ah et C 1Ah=3600C

Puissance

La puissance électrique pour une intensité donnée augmente avec la tension. On aurait tout aussi bien pu dire la puissance pour une tension donnée augmente avec l’intensité.

P (en watts) = U (en volts) x I (en ampères)

La puissance s’exprime en watts symbole W

On utilise les multiples :

• kW kilowatt pour la puissance disponible au compteur électrique,
• MW mégawatt pour la puissance de la centrale électrique qui alimente les lignes à haute tension.

On utilise les sous multiples :

• mW milliwatts pour choisir la taille des composants électriques,
• µW microwatt pour la puissance des parasites tolérés sur le réseau électrique.

La puissance est parfois exprimée en « Chevaux Vapeurs » « CV » qui est une unité déconseillée d’après les organismes de normalisation.

Pour passer du cheval aux watts, on utilise la relation 1 CV = 736 W. (on voit très bien qu’il s’agit d’une unité bâtarde puisque son unité est en majuscule bien qu’il ne s’agisse ni de messieurs ni mesdames Cheval ou Vapeur)

Plus haut, on aurait pu également définir la puissance par la quantité d’énergie par unité de temps. D’où la définition ci après.

Energie

L’énergie peut être électrique, mécanique ou thermique voire même lumineuse etc.

Elle peut tout aussi bien consommée, potentielle, disponibles …

Elle caractérise l’utilisation d’une puissance pendant un certain temps

Sur les schémas ou dans les formules, pour la désigner on utilise habituellement la lettre W (de l’anglais « work » travail ou de l’allemand « werk », des citoyens de chacun de ces pays en réclament la paternité)

L’énergie s’exprime normalement en joules symbole J

W (en joules) = P (en watts) x t (en secondes)

W (en joules) = U (en volts) x I (en ampères) x t (en secondes)

D’autres unités sont tolérées :

• wattheure consommation de un watt pendant une heure 1 Wh = 3600 J,
• calorie (énergie élevant de un degré Celsius un gramme d’eau) 1 cal = 4, 18 J,