Tension, Intensité et Puissance en alternatif
En électricité, la valeur efficace d’un courant ou d'une tension variables au cours du temps, correspond à la valeur d'un courant continu ou d'une tension continue qui produirait un échauffement identique dans une résistance. Mathématiquement, c'est la racine carrée de la moyenne du carré de l'intensité ou d'une tension calculée sur une période T d'où la dénomination anglaise : R.M.S qui signifie Root Mean Square, soit « racine de la moyenne du carré ».
On nomme voltmètre ou ampèremètre RMS ou TRMS des appareils numériques qui mesurent effectivement la valeur efficace et non pas la valeur moyenne de la valeur absolue multipliée par un coefficient comme le font les voltmètres numériques bas de gamme.
Dans un circuit électrique en régime alternatif, la puissance s'exprime de façon particulière en raison du caractère périodique des fonctions manipulées. Il est possible de déterminer plusieurs types de grandeurs homogènes à des puissances, ayant chacune une signification particulière, même si certaines n'ont pas de sens vraiment « physique ».
Le facteur de puissance est un paramètre qui rend compte de l'efficacité qu'a un dipôle pour consommer de la puissance lorsqu'il est traversé par un courant. Une comparaison mécanique possible serait le facteur d'embrayage d'une boîte de vitesses :
lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée, le moteur tourne (le courant circule) mais ne transmet aucune puissance au véhicule ; le facteur de puissance est nul =0
lorsque la pédale d'embrayage est relevée, le moteur tourne et toute sa quantité de mouvement est transmise au véhicule pour produire de la puissance motrice ; le facteur de puissance est unitaire =1
lorsque l'on fait patiner l'embrayage, on est dans une situation intermédiaire, cela correspond au cas où le facteur de puissance est compris entre 0 et 1
La puissance active (ou puissance réelle) correspond à la puissance moyenne consommée sur une période. Elle est notée P et est exprimée en watt (W). C'est la seule puissance à avoir un sens physique direct : par exemple dans le cas d'une résistance la puissance active est également la puissance thermique dissipée.
La puissance réactive est la partie imaginaire de la puissance apparente complexe. Elle se note Q, est exprimée en voltampère réactif (VAR) Elle sert à magnétiser des bobinages par exemple. Elle fait transiter un courant supplémentaire bien réel dont il faut tenir compte dans le dimensionnement des installations électriques.
La puissance apparente est celle qui est appelée par l'appareil sur le réseau.En régime alternatif elle est le produit de la valeur efficace de la tension électrique aux bornes du dipôle par la valeur efficace du courant électrique traversant ce dipôle. Elle se note S et est exprimée en volt-ampère (VA).
Un courant de forme sinusoïdal peut contenir des courants harmoniques. La notion de puissance déformante permet de prendre en compte leur effets. Elle se note D et est exprimée en voltampère déformant (VAD)