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Énergie électrique

L'énergie électrique est l'énergie transférée ou stockée grâce à l’électricité[1]. Cette énergie est transférée d'un système à un autre par un mouvement de charges.

Les systèmes susceptibles de fournir de l'énergie par transfert électrique sont les alternateurs ou des systèmes chimiques comme les piles notamment. Les systèmes susceptibles de transformer l'énergie issue de l'électricité sont par exemple les résistances électriques qui la transforment en chaleur, les moteurs qui la transfèrent par un travail mécanique, les lampes qui la transforment en rayonnement et en chaleur, et d'autres systèmes électrotechniques ou électroniques. Le transport d'énergie électrique se fait au moyen d'un conducteur électrique, par exemple un métal ou une solution ionique.

L’énergie électrique ne peut pas être stockée en grande quantité (seules de petites quantités de charges électriques peuvent être stockées sous forme d’énergie dite électrostatique, par exemple dans les condensateurs).

L’expression « énergie électrique » est impropre en physique mais est une commodité de langage permettant d’indiquer que l’électricité requiert et transporte de l’énergie. Pour stocker de l’énergie fournie par transfert électrique, il faut utiliser un convertisseur capable de stocker l’énergie reçue, par exemple en énergie chimique, dans les accumulateurs, ou la convertir en énergie mécanique ou en énergie potentielle (par exemple dans une STEP ou un barrage hydro-électrique).

Énergie et courant électriqueModifier

Relation entre puissance et énergie en régime permanentModifier

L'apport d'énergie électrique est proportionnel au courant électrique :

 ,

où :

  •   est l'énergie, en joules ;
  •   est la charge, en coulombs ;
  •   est la différence de potentiel aux bornes de l'appareil, en volts.

Avec  , la quantité d'électricité est :

 ,

où :

Unité de mesureModifier

Une unité de mesure commode, utilisée pour mesurer les grosses quantités d'énergie électrique, est le kilowattheure (kWh) :

 

sachant que :

 .

Loi de JouleModifier

La loi de Joule définit le dégagement d'énergie (dissipée sous forme de chaleur) d'un résistor ou résistance parcouru par un courant électrique.

Pour une résistance de résistivité   traversée par un courant d'intensité  ,

 .

Donc

 

où :

  •   est en joules ;
  •   est en ohms ;
  •   est en ampères ;
  •   est en secondes.

Énergie potentielle électriqueModifier

L’énergie potentielle électrique (ou énergie électrostatique) est une énergie potentielle (mesurée en joules) qui résulte des forces de Coulomb et est associée à la configuration d'un ensemble particulier de charges électriques ponctuelles dans un système défini. L’énergie potentielle électrique d’un objet dépend de deux paramètres : sa propre charge électrique et sa position par rapport à d'autres objets chargés électriquement[2].

L’énergie potentielle électrique est notamment utilisée dans les condensateurs[3].

Notes et référencesModifier

  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « Énergie » (sens IIA1) du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales.
  2. « Le potentiel électrique », sur iihe.ac.be (consulté en janvier 2015) [PDF].
  3. « Énergie électrostatique d'un condensateur », Unisciel (consulté en janvier 2015).

Articles connexesModifier