grandeur

puissance

Le taux auquel l'énergie est transférée ou le travail est effectué.
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Description

La puissance, en physique, est le taux auquel l'énergie est transférée ou le travail est effectué. Elle mesure la rapidité avec laquelle un système peut convertir une forme d'énergie en une autre ou déplacer l'énergie d'un endroit à un autre. L'unité standard de puissance est le watt (W), équivalent à un joule par seconde. La puissance est une grandeur scalaire qui apparaît dans pratiquement toutes les branches de la physique, de la mécanique (par exemple, la sortie d'un moteur) à l'électromagnétisme (par exemple, la puissance électrique dans les circuits) et à la thermodynamique (par exemple, les débits de chaleur).

Histoire

Le terme « puissance » a été formalisé par James Watt au XVIIIe siècle, qui a introduit l'unité « cheval-vapeur » pour comparer les machines à vapeur aux chevaux de trait. Le watt a ensuite été nommé en son honneur.

Comment ça marche

Mathématiquement, la puissance est définie comme P = W/t pour un travail constant sur une durée, ou plus généralement comme la dérivée P = dW/dt. Dans les systèmes électriques, la puissance est le produit de la tension et du courant (P = VI). Dans les systèmes mécaniques, c'est le produit de la force et de la vitesse (P = Fv). Ce concept permet aux ingénieurs et aux scientifiques de comparer les capacités de différents dispositifs, tels que les moteurs, les générateurs ou les lasers, indépendamment de leur durée de fonctionnement.

En pratique

Les puissances nominales sont utilisées partout, de la spécification des ampoules et des moteurs électriques à la conception des centrales électriques et des systèmes d'énergie renouvelable.

Anecdote

Un humain au repos dissipe environ 100 watts de puissance sous forme de chaleur, à peu près autant qu'une ampoule à incandescence brillante.

Concept graph →

Formules

$$P \propto N^2$$
Power scales with the square of number of atoms.
Ce qu'il y a dans la formule
PvariablePower — puissance watt
NvariableNumber of atoms — nombre de particules
$$P = ackslash eta ackslash dot{M} c^2$$
Power released by accretion onto a compact object.
Ce qu'il y a dans la formule
Pvariableaccretion power — puissance watt
ηvariableefficiency of mass-to-energy conversion
Ṁvariablemass accretion rate — débit massique kilogram per second
cconstanteSpeed of light in vacuum — vitesse de la lumière = 299792458 metre per second
$$P \propto d^2$$
Transmitter power scales with the square of distance.
Ce qu'il y a dans la formule
PvariableTransmitter power — puissance watt
dvariableDistance from the transmitter — distance metre
∝opérateurIndicates that the left side scales with the square of the right side — proportionnalité
$$L_H \propto \frac{dL_S}{dt}$$
Relates instantaneous non-thermal emission to plasma heating rate.
Ce qu'il y a dans la formule
L_HvariableInstantaneous non-thermal emission (luminosity) — luminosité watt
L_SvariablePlasma heating rate (energy per time) — puissance watt
\frac{d}{dt}opérateurComputes the rate of change with respect to time — dérivée temporelle
$$G \propto Q_m P \Re[G_n] / (M \omega_m^2)$$
Gain in optomechanics scales with quality factor, power, and optical response.
Ce qu'il y a dans la formule
Gvariableoptomechanical gain
Q_mvariablemechanical quality factor — facteur de qualité
Pvariableoptical power — puissance watt
G_nvariableoptical response function (complex)
Mvariableeffective mass of mechanical mode — masse kilogram
ω_mvariablemechanical angular frequency — fréquence angulaire radian per second
Reopérateurextracts the real component of a complex number — real part
$$\mathrm{SNR} = \frac{P_{\mathrm{signal}}}{P_{\mathrm{noise}}}$$
Ratio of signal power to noise power at a frequency.
Ce qu'il y a dans la formule
P_signalvariablePower of the signal component — puissance watt
P_noisevariablePower of the noise component — puissance watt

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