Puissance vs tension : analyse comparative et faits

Cet article traitera en détail de la puissance par rapport à la tension, comme la relation entre la puissance par rapport à la tension, la puissance réactive, la puissance du moteur, le facteur de puissance, etc.

Comparaison entre la puissance et la tension:

PuissanceTension
La puissance est le taux d'énergie absorbée ou fournie par rapport au temps. La tension est la chute de potentiel entre deux points.
La définition mathématique de la puissance est la multiplication ou le produit de la tension instantanée et du courant instantané d'un circuit. La définition mathématique de la tension (en tant que loi d'Ohm) est le produit ou la multiplication de la résistance et du courant d'un chemin ou d'une branche d'un circuit.
P = VI V = ALLER

La puissance est-elle égale à la tension?

La tension est la chute de potentiel entre deux points, tandis que la puissance est le taux d'énergie absorbée ou fournie par rapport au temps.

La puissance instantanée (ou immédiate) de tout circuit peut être décrite comme le produit du courant instantané (ou immédiat) (i) et de la tension instantanée (ou immédiate) (v). L'unité de mesure (ou composante) de la puissance est le watt. La tension est la force électromotrice et son unité de mesure est le volt.

Quelle est sa relation avec la tension et la puissance?

La puissance est le taux d'absorption et de fourniture d'énergie par rapport au temps, et son unité de mesure est le watt.

Pour définir la relation entre la puissance et la tension, de la physique, nous savons que

p = dw/dt

 Où p est la puissance en watt, w est l'énergie en joule et t est le temps en secondes.

p = dw/dt = vi

donc p =vi

Ici p est la puissance instantanée, une quantité de temps variable, v est la tension instantanée et i est le courant instantané.

La direction de la polarité du courant et de la tension détermine le signe de la puissance. Lorsque la puissance est dans un signe positif, la puissance est délivrée observée par un élément. Si la puissance est dans un signe négatif, alors la puissance est fournie par n'importe quel élément.

Fichier:Puissance moyenne de la tension RMS.svg
Crédit image: OmégatronPuissance moyenne de la tension RMSCC BY-SA 4.0

Selon la convention de signe passif, le courant entre par la polarité positive de la source de tension ; lorsque la puissance est positive, ce qui implique la puissance absorbante, et si la puissance est négative, ce qui signifie que l'élément libère ou fournit de la puissance.

Limite de puissance par rapport à la tension de base

Les termes tension de noyau et limite de puissance sont des termes définis pour les microprocesseurs.

Limite de puissance est la puissance maximale pouvant être produite ou consommée par le système. Dans certains cas, lorsque la consommation électrique dépasse les limites de puissance spécifiques du processeur, c'est-à-dire lorsque le processeur réduit automatiquement la fréquence du cœur afin de minimiser la puissance dans sa plage requise.

Dans le même temps, Tension de base est une tension d'alimentation spécifiquement définie pour le cœur du processeur d'un microprocesseur. Chaque microprocesseur a une plage spécifique de tension de noyau, montrant que la plage de tension de noyau peut varier selon le fabricant ou le type de microprocesseur, ce qui signifie que le fabricant peut configurer le processeur pour utiliser n'importe quelle tension dans la plage de tension de noyau définie.

Contrôle du facteur de puissance vs contrôle de tension

Le niveau de tension peut être contrôlé en contrôlant l'absorption de la production et le flux de puissance réactive dans un circuit.

Différents dispositifs ou méthodes de contrôle de la recherche de tension en tant que source ou puits de puissance réactive comme

Contrôle du facteur de puissance peut être utilisé pour augmenter la charge du facteur de puissance, améliorant ainsi l'efficacité du système de distribution. Pour le contrôle du facteur de puissance, des inductances, des condensateurs, des redresseurs, etc. peuvent être utilisés.

Il existe un équipement spécifique qui est utilisé pour le contrôle du facteur de puissance. Ce sont:

  • Condensateurs statiques,
  • Condenseur synchrone,
  • Avance de phase.

Perte de puissance contre chute de tension

La chute de tension est la chute ou la diminution du potentiel électrique dans un circuit, tandis que la perte de puissance est le gaspillage d'énergie électrique.

Chute de tension dans un circuit est généralement causée par la résistance du courant traversant un conducteur, ou un fil est une longueur ou une taille de fil qui a une certaine résistance. Et le courant traversant le fil provoque la chute de tension à mesure que la longueur du fil augmente, la résistance augmente, ce qui entraîne une chute de tension considérable dans le circuit. Dans le même temps, une perte de puissance peut être causée par une défaillance du circuit ou par le faible rendement de l'ensemble du circuit. La perte de puissance est généralement causée par un court-circuit, une défaillance en cascade, un fusible, du bruit, une dissipation de puissance indésirable, etc.

La chute de tension aux bornes d'un circuit peut être déterminée par la valeur de l'impédance de l'ensemble du circuit. Dans le même temps, la perte de puissance dans un circuit peut être déterminée par la différence de puissance d'entrée et de sortie du circuit.

À mesure que la tension augmente, tout le courant augmente dans le circuit, ce qui peut entraîner davantage de perte de puissance sur n'importe quel composant ou fil du circuit.

puissance vs tension
Crédit image: "Haute tension" by ElleFlorio sous est autorisé CC BY-SA 2.0

DB de puissance contre DB de tension

Le gain de tension ou de puissance, ou tout gain en électronique peut être défini en db.

Le gain de tension en termes de DB (signifie décibels) peut être défini comme la différence entre le niveau de tension de sortie (ou niveau de potentiel électrique d'entrée) en décibels et le niveau de tension d'entrée (ou niveau de potentiel électrique de sortie) en décibels. 

La valeur est également égale aux 20 fois le logarithme standard du rapport de la tension de sortie Vout à la tension d'entrée Vin.

db = 20 log10 Vo/Vi

Où Vo est la tension de sortie et vi est la tension d'entrée

Un gain de puissance en DB peut être décrit comme la différence entre la puissance générée dans la sortie du circuit en décibels et la puissance d'entrée du circuit en décibels.

La valeur du gain de puissance est égale à 10 fois le logarithme commun du rapport de la puissance générée en sortie du circuit sur la puissance d'entrée du circuit.

db= 10 log10 Po/Pi

Où Po est la puissance générée à la sortie du circuit.

Et Pi est la puissance d'entrée du circuit.

Gain de puissance contre gain de tension

Parfois, le gain de puissance ne peut pas être clair en termes de puissance d'entrée et de puissance de sortie.

La gain de puissance d'un circuit peut être décrit comme le rapport entre la puissance de sortie générée et la puissance d'entrée appliquée au circuit. le gain de tension peut être défini comme le rapport de la tension de sortie produite dans le circuit à la tension d'entrée appliquée au circuit.

Amplificateur de puissance contre amplificateur de tension

L'amplificateur est un appareil utilisé pour augmenter ou amplifier la puissance globale d'un signal.

A amplificateur de tension est utilisé pour élever le niveau de tension (ou niveau de potentiel électrique) à la sortie de l'amplificateur. Il porte également le nom d'un amplificateur à petit signal. Le couplage utilisé dans cet amplificateur est le couplage RC. Alors qu'un amplificateur de puissance est utilisé pour augmenter le niveau de puissance à la sortie de l'amplificateur, cet amplificateur est également reconnu comme un grand amplificateur de signal. Le couplage utilisé dans cet amplificateur est un couplage par transformateur.

L'amplitude du signal d'entrée du Amplificateur de puissance est comparativement plus étendue que celle du signal d'entrée d'un amplificateur de tension. La valeur de Beta de tout amplificateur de puissance est bien supérieure à celle d'un amplificateur de tension. La dissipation thermique d'un amplificateur de puissance est supérieure à celle d'un amplificateur de tension. L'impédance de charge est relativement plus élevée pour un amplificateur de tension que pour un amplificateur de puissance.

Conditionneur d'alimentation Vs Régulateur de tension

Un conditionneur d'alimentation est un dispositif qui protège l'appareil contre les surtensions ou les pointes de tension.

A conditionneur de puissance est principalement utilisé pour améliorer la qualité de la puissance qui est sur le point de fournir aux équipements de charge. Généralement, un conditionneur d'alimentation propose également un filtrage des interférences électromagnétiques (EMI) et des interférences de radiofréquence (RFI).

Fichier:Feedback op-amp voltage amplifier.png
Crédit image: Brasse bienAmplificateur de tension d'amplificateur opérationnel de rétroactionCC0 1.0

La Régulateur de tension est un dispositif utilisé pour maintenir la tension à une valeur constante ou dans une plage prédéfinie. Une tension inférieure ou une surtension peut affecter les performances ou la santé des appareils électroniques.

Dans certains cas, un conditionneur de puissance peut être conçu avec un régulateur de tension ainsi que d'autres circuits qui remplissent au moins une autre fonction pour améliorer la qualité de l'alimentation, comme la séparation du bruit, la correction du facteur de puissance, la protection contre les impulsions transitoires, etc.

300px Régulateur de tension foldback.svg
Crédit image: naniteRepli du régulateur de tensionCC0 1.0

Puissance dynamique contre tension

La dissipation de puissance totale d'un circuit CMOS est une somme de la dissipation de puissance dynamique et statique ou de fuite.

La puissance dynamique fait référence à la composante de dissipation de puissance totale du circuit CMOS lorsque le circuit CMOS change son état logique d'une logique à une autre. La puissance dynamique est fonction de la fréquence de commutation de la tension d'alimentation et de la charge de sortie du transistor.

La dissipation de puissance dynamique dans la relation de la tension d'alimentation peut être définie comme 

P = VC2

Où V est la tension d'alimentation et f est la fréquence de découpage.

Et la tension d'alimentation diminue la puissance dynamique diminue également.

Puissance électrique vs tension

L'énergie électrique peut être définie comme l'énergie dissipée ou produite par unité de temps. La composante de mesure de la puissance est le watt.

La Puissance électrique d'un circuit peut être décrit comme le produit de la tension (ou de l'énergie potentielle électrique) et du courant traversant le circuit. La puissance d'un circuit peut être mesurée à l'aide d'un wattmètre.

Tension peut être décrit comme la chute de potentiel entre deux points. L'unité de mesure de la tension est le Volt. La tension peut être définie comme le produit de la tension et de la charge. La tension d'un circuit peut être mesurée par un voltmètre.

Puissance de fuite vs tension

La puissance de fuite est fonction de la tension de seuil de tension appliquée et de la taille du transistor. La puissance de fuite peut être réduite par une tension de fonctionnement plus faible.

En CMOS puissance de fuite, la puissance est consommée lorsque le transistor se trouve dans la région sous-seuil, ce qui signifie que la consommation d'énergie par le courant sous-seuil (courant entre la source et le drain pendant le sous-seuil du transistor) et la diode de polarisation inverse dans un transistor CMOS est appelée puissance de fuite. La puissance de fuite peut dépendre de la variation de transistor tension de seuil. La puissance de fuite est le résultat d'un courant de fuite indésirable dans le canal de seuil lorsque le transistor ne fonctionne pas.

Puissance moteur vs tension

Un moteur électrique est une machine qui transforme ou convertit le format électrique de l'énergie dans le format mécanique de l'énergie.

La puissance d'un moteur peut être définie comme le produit du taux de conservation de la génération d'énergie par unité de temps.

La relation entre la puissance et la tension peut être définie comme le produit de la tension instantanée et du courant instantané est égal à la puissance instantanée lorsque la puissance du moteur est constante. Pourtant, lorsque la tension diminue, un courant sur le moteur augmente, et lorsque la tension augmente, le courant consommé par le moteur ou la chaleur générée par le moteur diminue. Pourtant, la haute tension peut saturer le composant magnétique du moteur.

Moteur électrique E-Twow
Crédit d'image: "Moteur électrique E-Twow" by Kasparsdambis sous est autorisé CC BY 2.0

Lorsqu'il y a une différence de phase entre la tension et le courant, la puissance du moteur est définie comme le produit du facteur de puissance avec le courant et la tension.

Tant que le moteur tire suffisamment de courant de l'alimentation, la même quantité d'énergie sera générée, avec des valeurs de tension différentes, ce qui signifie qu'avec une tension plus élevée, cela ne signifie pas que le moteur générera plus de puissance.

Puissance RF Vs Tension

La puissance RF est synonyme de puissance de radiofréquence. La radiofréquence est le taux d'oscillation élevé du courant alternatif ou de la tension de tout champ électrique, magnétique ou électromagnétique.

Un amplificateur de puissance radiofréquence (RF) est un type d'amplificateur qui transforme ou modifie un signal radiofréquence de faible puissance dans un signal radiofréquence de haute puissance. 

Généralement, un amplificateur de puissance RF est utilisé dans l'antenne de l'émetteur. La puissance radiofréquence (ou RF) ou puissance RF est dans un sens général décrite en dBm (dBm est une unité logarithmique de puissance utilisée dans l'électronique radio et micro-ondes) avec une tension pour une impédance déterminée.

En électronique, la puissance est mesurée en mW et peut être définie à l'aide de la chute de tension aux bornes du impédance de la puissance du circuit RF à travers le circuit RF peut être définie comme

P = VxV/z

Où P est la puissance, V est la tension et Z est l'impédance.

Puissance réactive vs tension

Grâce à la triangle du pouvoir, la relation entre la puissance apparente, la puissance réelle et la puissance réactive peut être définie.

Définissons la relation entre la puissance réactive et la tension. En une seule phase circuit alternatif avec une charge d'impédance Z, alors le courant et la tension instantanés peuvent être définis comme

je - péché poids

où je = V/Z

Désormais, la puissance instantanée fournie à la charge peut être définie comme

p = iv = 2VIsinωtsin(ωt-θ)

Dans l'équation ci-dessus, la composante en quadrature du courant I sin theta est la composante de la puissance oscillant de fréquence 2\omega au seigneur avec une valeur moyenne nulle. Cette composante de la puissance est appelée puissance réactive.

Puissance réactive peut également être défini comme la mesure de l'échange d'énergie entre la source et la partie réactive de la charge.

La puissance réactive est transférée dans les deux sens entre la source et la charge, ce qui représente un échange sans perte entre la source et la charge ; la puissance réactive est nulle pour la charge résistive, alors qu'elle est inférieure à zéro pour la charge capacitive et plus significative que zéro pour la charge inductive.

La puissance réactive est désignée par Q et l'unité de puissance réactive est le volt-ampère réactif.

En règle générale, la tension augmente avec une augmentation de la puissance réactive, tandis que la tension diminue avec une diminution de la puissance réactive, quelle tension primaire est directement proportionnelle à la puissance réactive, wLorsque la puissance réactive est constante, la tension chute ce qui fait augmenter le courant pour maintenir l'alimentation, ce qui fait que tout système consomme plus de puissance réactive, ce qui entraîne des chutes de tension supplémentaires.

Dans un circuit alternatif, la tension est contrôlée en maintenant la production et l'absorption de puissance réactive.

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