Puissance électrique en Watts : formule de calcul

La puissance électrique représente la vitesse à laquelle l'électricité circule dans un appareil électrique. Elle est exprimée en watt (W) et se calcule à partir de la tension électrique (V) et de l'intensité électrique de l'appareil (A): W = V x A. Par exemple, la puissance d'un appareil électrique branché sur une prise électrique de 220 V avec une intensité de 2 A est de 440 W (220 x 2).

Formule pour calculer la puissance électrique

La puissance d'un appareil se mesure en watt. Plus la puissance est élevée et plus l'appareil va consommer de l'électricité. La puissance d'un appareil électrique s'obtient en multipliant la tension en Volts (V) par l'intensité (A).

Pour connaitre la puissance d'un appareil, il est nécessaire de connaitre :

1. La tension du courant électrique : elle mesure la force d'un courant électrique et s'exprime en Volts (V)
2. L'intensité de l'appareil électrique : elle mesure la quantité d'électricité qui se déplace dans un appareil pendant une seconde. L'intensité s'exprime en Ampères (A).

Par exemple, la puissance d'un frigo qui consomme un courant de 0.91 A, sous une tension de 220 V se calcule de la manière suivante :

P = (220 V) × (0.91 A) ≈ 200 W

Cela signifie que ce frigo consomme environ 200 watts d'énergie pour fonctionner.

Où trouver la puissance, la tension ou l'intensité d'un appareil ?

La puissance, la tension et l'intensité d'un appareil électrique figure généralement sur l'emballage de l'appareil. Il est possible également de retrouver ces informations sur l'appareil en lui-même, sur une plaque signalétique figurant à l'arrière de l'appareil.

Il peut y avoir une différence entre le calcul de la puissance et celle qui est écrite sur l'emballage. Plusieurs facteurs en plus de l'intensité et de la tension sont pris en compte comme l'efficacité réelle de l'appareil ou la température ambiante. Selon l'appareil électrique choisi, les paramètres supplémentaires peuvent varier.

Si ces informations ne sont pas disponibles, il est possible d'utiliser des instruments de mesure :

• Le voltmètre : pour connaître la tension ;
• L'ampèremètre : pour connaître l'intensité ;
• Le wattmètre : pour connaître la puissance.

Calculer la puissance électrique de ses appareils

Connaître la puissance de ses appareils électriques permet ensuite de savoir leur consommation électrique. Ainsi, il sera plus facile de voir les appareils les plus énergivores et analyser comment réduire sa consommation électrique. 

Le tableau ci-dessous rassemble une moyenne de la puissance des principaux appareils de la maison. Cette puissance peut varier en fonction des modèles et des marques :

Comprendre la consommation des énergies La consommation électrique La consommation d'une climatisation La consommation liée au gaz

Pourquoi il est important de connaitre la puissance d'un appareil électrique ?

Connaître la puissance d’un appareil électrique est important pour plusieurs raisons :

1. Connaître la consommation électrique : plus la puissance de l'appareil est élevée, plus il consommera de l'électricité. Cela peut aider à comprendre la consommation d’énergie globale d'un logement et à identifier les appareils qui consomment le plus d’énergie ;
2. Estimer le coût de l’électricité : en connaissant la puissance des appareils électriques, il est possible d'estimer combien ils coûtent à utiliser. Cela peut aider le consommateur à gérer sa facture d’électricité et à économiser de l’argent ;
3. Éviter la surcharge électrique : certains appareils à haute puissance peuvent nécessiter des précautions spéciales lors de leur utilisation pour éviter les surcharges électriques ;
4. L'efficacité énergétique : comparer la puissance des appareils peut aider à choisir des modèles plus économes en énergie lors de l’achat de nouveaux appareils ;
5. Dimensionnement des installations électriques : lors de la conception d’une installation électrique (comme le câblage d’une maison ou d’un bâtiment), il est important de connaître la puissance totale que les appareils vont consommer pour dimensionner correctement les disjoncteurs, les câbles, etc.

Calculer la consommation d'un appareil électrique à partir de la puissance

Pour calculer la consommation d'un appareil électrique, il est nécessaire de connaitre la puissance en watts de l'appareil ainsi que la durée d'utilisation en heures.

La consommation d'énergie électrique d'un appareil peut être déterminée en suivant la formule :

Il est à noter que la puissance doit être convertie de watt à kilowatt : 1 kilowatt = 1000 watts. 

Si un consommateur a un appareil d'une puissance de 1000 watts (soit 1 kW) et qu'il l'utilise pendant 1 heure, cet appareil consommera 1 kilowattheure (1 kWh) d'énergie. Lorsque le même appareil est utilisé pendant 10 heures, sa consommation d'énergie sera de 10 kWh (= 1 W x 10 heures).

Tarifs TTC calculés à partir des tarifs en vigueur du Tarif Bleu d'EDF en avril 2024 pour un compteur 6 kVA en option base.

Calculer le coût de la consommation de ses appareils électriques selon la puissance

Une fois que sont connues la consommation et la puissance de l'appareil, il est possible de calculer le coût de son utilisation. Les estimations ci-dessous ont été calculées à partir du Tarif Bleu d'EDF pour un compteur 6 kVA en option base, soit 0,2516 € en avril 2024.

Comment réduire les coûts sur sa facture d'électricité ?

Outre le fait de réduire l'utilisation de ses appareils électriques et notamment les plus énergivores, comme le chauffage, changer de fournisseur d'électricité peut permettre de baisser sa facture d'électricité. OHM Énergie propose par exemple avec son offre Ultra Eco, un prix de l'électricité à 0,1991 €, soit 20.9% moins cher par rapport au tarif réglementé. Les consommateurs réalisent en moyenne 406€ par an d'économies.

Liste des meilleures offres d'électricité

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^*Tarifs € TTC à jour du 27/04/2024. Budget calculé et économies estimées par rapport au tarif de référence pour une consommation annuelle de 7700 kWh en option base (6 kVA)

Puissance d'un appareil et puissance électrique du compteur

La puissance d'un compteur électrique se mesure, en France, en kilovoltampère (kVA). La puissance du compteur électrique n'est pas basée sur le même calcul que la puissance d'un appareil électrique. Il y a plusieurs puissances de compteur électrique possible : 3 kVA, 6 kVA, 9 kVA, 12 kVA et 15 kVA.

La puissance du compteur électrique est choisie selon la consommation électrique du logement. Si le logement possède plusieurs appareils avec une puissance élevée (machine à laver, lave-vaisselle, sèche-linge, radiateur électrique), il sera conseillé d'opter pour une puissance de compteur de minimum 6 kVA. 

Pour que le système électrique d'un logement fonctionne correctement sans coupures, la puissance totale des appareils électriques susceptibles d'être utilisés simultanément ne doit pas dépasser la puissance du compteur.

Si le client a de nombreux appareils à haute puissance qu'il utilise fréquemment de manière simultanée, il aura besoin d'un compteur avec une capacité de puissance plus élevée. En revanche, si la plupart des appareils du consommateur sont à faible consommation et/ou s'ils ne sont pas souvent utilisés en même temps, un compteur avec une capacité de puissance plus faible pourrait suffire.

Calcul avancé de la puissance électrique

Les différents types de puissance électrique

Avant toute chose, il faut distinguer entre puissance active (P), puissance réactive (Q) et puissance apparente (S) d'un appareil électrique :

• La puissance active : elle représente l'énergie effectivement consommée par un appareil pour effectuer un travail utile (éclairage, chauffage, etc.). Elle s'exprime généralement en watts (W) ou kilowatts (kW).
• La puissance réactive : elle est liée au déphasage du courant et de la tension dans les circuits électriques lorsque des éléments inductifs ou capacitifs sont présents (moteurs, bobines, condensateurs, etc.). Elle n'est pas directement utilisée par l'appareil, mais contribue à une perte d'énergie. La puissance réactive s'exprime en voltampères réactifs (VAr) ou kilovoltampères réactifs (kVAr).
• La puissance apparente : il s'agit de la somme vectorielle des puissances active et réactive. Elle indique la capacité totale d'un appareil à consommer de l'énergie électrique et se mesure en voltampères (VA) ou kilovoltampères (kVA).

Calculer la puissance électrique en fonction du type de puissance

Pour déterminer précisément la puissance d’un équipement, il faut prendre en compte plusieurs paramètres tels que la tension (U) en volts (V), le courant (I) en ampères (A) et le facteur de puissance (cos φ). Voici les principales formules :

• Puissance active (P) : P = UIcosφ
• Puissance réactive (Q) : Q = UIsinφ
• Puissance apparente (S) : S = UI

Le cosinus phi (cos φ) est un coefficient compris entre 0 et 1 qui traduit le déphasage entre le courant et la tension dans un circuit électrique. Plus ce facteur est proche de 1, plus l'appareil utilise efficacement l'énergie fournie.

Mesurer la tension et le courant électrique d'un appareil

Pour obtenir les valeurs nécessaires au calcul de la puissance électrique, vous devez disposer d’un voltmètre pour mesurer la tension U (en V) et d’un ampèremètre pour le courant I (en A). Il est possible de trouver des multimètres combinant ces deux fonctions.

En général, la tension secteur est une valeur standardisée (120 V ou 230 V selon les pays), mais il peut être utile de la vérifier avec un voltmètre. Pour mesurer le courant, placez l'ampèremètre en série dans le circuit électrique en amont de l'appareil concerné.

Déterminer le facteur de puissance

Le cosinus phi n'est généralement pas indiqué sur les appareils domestiques et doit être estimé. Selon les normes en vigueur, ce coefficient est considéré comme égal à :

• 1 pour les dispositifs résistifs (radiateur électrique, fer à repasser, etc.)
• 0,9 à 0,95 pour les équipements inductifs tels que les moteurs, ventilateurs ou pompes
• 0,7 à 0,8 pour les appareils électroniques et informatiques

Exemple pratique : calculer la puissance active d'un téléviseur

Vous possédez un ordinateur portable qui consomme un courant de 0.45 A sous une tension de 220 V. Le facteur de puissance est estimé à 0,8. La puissance active se calcule de la manière suivante :

P = UIcosφ = (220 V) × (0.45 A) × (0,8) ≈ 79.2 W

Cela signifie que ce téléviseur consomme environ 79.2 watts d'énergie pour fonctionner.