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Calculer la puissance



  1. #1
    CmoiPat

    Calculer la puissance


    ------

    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.

    -----
    Images attachées Images attachées

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  3. #2
    Biname

    Re : Calculer la puissance

    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.

  4. #3
    CmoiPat

    Re : Calculer la puissance

    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 ?

  5. #4
    gienas

    Re : Calculer la puissance

    Bonsoir CmoiPat et tout le groupe

    Bienvenue sur le forum.

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    ... 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?

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    ... Mais cela fonctionne pour du continu ou de l'alternatif ...
    Peux-tu calculer/mesurer le cos phi en continu?

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    ... 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?

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    ... Ou est-je faux dans la méthode 2 ? ...
    Le signal dont tu as calculé la puissance est-il alternatif et sinusoïdal?

  6. #5
    Tropique

    Re : Calculer la puissance

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    2) calcul par RMS (Le calcul que font les wattmètres)
    Non, les wattmètres calculent le produit U*I instantané et le moyennent.

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    Mais c'est quoi qui cloche avec la 2eme méthode ?
    Elle aboutit à la puissance apparente.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    calculair

    Re : Calculer la puissance

    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
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

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  10. #7
    CmoiPat

    Re : Calculer la puissance

    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 ?

  11. #8
    Tropique

    Re : Calculer la puissance

    Citation Envoyé par CmoiPat Voir le message
    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"
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  12. #9
    CmoiPat

    Re : Calculer la puissance

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

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