Calculer la puissance

[CmoiPat]

Bonjour,

J'espère ne pas faire de doublons mais je n'ai pas trouver mon bonheur et j'avoue être un peu perdu.

Je cherche à connaître la méthode pour calculer la puissance absorbée par un circuit électronique et ce quelque soit la forme de la tension et de l'intensité (vive les alims à découpage et autres).

Bon ok, P=UI ça je sais.
En alternatif nous avons aussi (Umax x Imax x cos phi)/2 ou Ueff x Ieff x cos phi

Mais cela fonctionne pour du continu ou de l'alternatif et non pour tout. Heu à ma connaissance hein !

Alors voilà je vais prendre un exemple pour essayer de comprendre.
Je joins à ce message une image représentant un signal.


Je vais utiliser 2 méthodes pour calculer la puissance du signal :

1) calcul par tranche (Ben voui c'est pour ça que mon signal est simple là)

((10v x 1A) + (5v x 0.5A) + (3v x 0.5A) + (6v x 1A))/4 = 5w

2) calcul par RMS (Le calcul que font les wattmètres)

Ueff = racine carré de (((10 x 10) + (5 x 5) + (3 x 3) + (6 x 6))/4) = 6.52v
Ieff = racine carré de (((1 x 1) + (0.5 x 0.5) + (0.5 x 0.5) + (1 x 1))/4) = 0.79A
P = Ueff x Ieff = 5.15w
Je précise que je ne suis pas sûr du tout de cette méthode.

La différence à l'air minime mais en fait la méthode de calcul diffère complètement.
En effet, si dans ma courbe j'inverse l'intensité. Je consomme 1A sous 5v et 3v et je consomme 0.5A sous 10v et 6v.
Comme je ne change pas mes valeurs, ma puissance calculée par la moyenne quadratique ne change pas.
Alors que la puissance calculée par la méthode 1 change : 4w

Mais les wattmètres semblent utiliser la méthode 2. D'où mon incompréhension.

- Ou est-je faux dans la méthode 2 ?
- La méthode 1 est-elle valable ?

Merci par avance.
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[Biname]

Tu calcules l'énergie consommée (la somme des W = Vi * Ii * ti ) et tu divises par le temps total pour obtenir la puissance P = W/(somme des ti)

Soit W = (10v x 1A x 0.25s) + (5v x 0.5A * 0.25s) + (3v x 0.5A x 0.25s) + (6v x 1A x 0.25s) = 5 joules
et P = 5J/(0.25*4) = 5 watts

Ce qui équivaut à ton

((10v x 1A) + (5v x 0.5A) + (3v x 0.5A) + (6v x 1A))/4 = 5w

qui est juste aussi car tous tes intervalles de temps valent 0.25 = 1/4 et que le temps total vaut 1 seconde un cas très particulier.

[CmoiPat]

Merci Biname pour ta réponse.

qui est juste aussi car tous tes intervalles de temps valent 0.25 = 1/4 et que le temps total vaut 1 seconde un cas très particulier.

Le but justement était de s'affranchir du temps. Je n'ai pas trop de problème avec ça.



Tu réponds à ma question sur la méthode 1, elle est donc valable. Merci beaucoup.

Mais c'est quoi qui cloche avec la 2eme méthode ?

[gienas]

Bonsoir CmoiPat et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... Bon ok, P=UI ça je sais.
En alternatif nous avons aussi (Umax x Imax x cos phi)/2 ou Ueff x Ieff x cos phi ...

Ne penses-tu pas que tu omets de préciser que la formule ne fonctionne que pour du sinusoïdal?

... Mais cela fonctionne pour du continu ou de l'alternatif ...

Peux-tu calculer/mesurer le cos phi en continu?

... Je joins à ce message une image représentant un signal ...

Biname te parle d'énergie. A-t-il raison?

Ton signal, est-il périodique ou simplement une "tranche" de temps?

Es-tu bien sûr que calculer une puissance est pertinent, ici?

... Ou est-je faux dans la méthode 2 ? ...

Le signal dont tu as calculé la puissance est-il alternatif et sinusoïdal?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

2) calcul par RMS (Le calcul que font les wattmètres)

Non, les wattmètres calculent le produit U*I instantané et le moyennent.

Mais c'est quoi qui cloche avec la 2eme méthode ?

Elle aboutit à la puissance apparente.

[calculair]

Bonjour,

La puissance en continue est bien P = V * I

Lorsque le courant et la tension varie en permanence , on définit une puissance instantanée P ( t) = V(t) * I( t)

Pouur l'alternatif en sinusoïdal, on calcula la puissance moyenne sur 1 période, sachant qu'en suite cela se repete indéfiniment

P = 1/T Somme ( V(t) * I(t) dt )

C'est en faisant ce calcul intégral avec les fonctions sinusoïdales que 'introduisent les racines de 2

Dans le cas de ton signal en marche d'escalier, le détail du calcul est donné par Biname qui calcule P pour chaque interval de temps de 0,25 s

[CmoiPat]

Bonsoir,

Merci pour vos réponses.

Si je suis passé vite sur le régime continu et sinusoïdal c'est que justement la méthode est connue. Je cherche le moyen de calculer la puissance pour n'importe quel type de signal : Continu, sinusoïde, marche d’escalier etc...

Donc à vous lire, mesurer U et I, faire la multiplication et enfin la moyenne sur 1 seconde nous donne la puissance instantanée et ce pour n'importe quel type de signal.

Non, les wattmètres calculent le produit U*I instantané et le moyennent.

Ah ben là je suis étonné. Mais alors à quelle fréquence d'échantillonnage travail ces wattmètres ? Pour avoir une idée assez précise de la puissance instantanée d'un appareil raccordé à notre bon vieux 50Hz, ils faut qu'ils travaillent au moins à 500Hz non ? Ou peut-être un multiplieur analogique avec un filtre passe bas ?

[Tropique]

Ah ben là je suis étonné. Mais alors à quelle fréquence d'échantillonnage travail ces wattmètres ?

A ton avis, quelle est la fréquence d'échantillonnage des bon vieux wattmètres de labo pédagogiques qu'on employait dans les manips d'électrotech (et qu'on faisait joyeusement fumer!)?

Pour avoir une idée assez précise de la puissance instantanée d'un appareil raccordé à notre bon vieux 50Hz, ils faut qu'ils travaillent au moins à 500Hz non ?

C'est un des problèmes des wattmètres à 14.99 €uro qu'on trouve en grande surface: ils sont inutiles dans les cas intéressants, mauvais PF ou puissance faible

Ou peut-être un multiplieur analogique avec un filtre passe bas ?

C'est ce qui se faisait, et se fait encore quand on veut aller au fond des choses; voir le wattmètre en "Projets"

[CmoiPat]

Merci pour ces réponses, j'y vois plus clair maintenant.