Si les termes “puissance” et “énergie” font partie intégrante de notre vocabulaire, la distinction entre ces deux notions, pourtant complètement différentes, est toujours très floue dans l’esprit du grand public.

Afin de clarifier la différence entre la puissance et l’énergie, respectivement exprimés en Watt (W) et en watt-heure (Wh), nous allons brièvement revenir sur ces deux notions et les comparer.

 

L’ENERGIE

L’énergie est exprimée par de nombreuses unitées : le joule (J), la calorie (cal), le watt-heure (Wh) toutes équivalentes à un facteur près. Une calorie par exemple représente 4.18 joules.

Le mot énergie fait aujourd’hui partie intégrante du langage courant, et à raison : l’énergie est le moteur de toute action possible sur Terre. Une plante a besoin d’énergie en provenance du soleil pour pousser, nous avons besoin d’énergie via l’alimentation pour vivre, nos voitures ont besoin d’essence pour avancer…
Tout est finalement affaire d’énergie dans notre Univers, énergie qui n’est jamais créé à partir de rien : c’est un des principes fondamental de la physique développé par Lavoisier.

“Rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme”

Elle peut néanmoins être convertie et transférée.
C’est ainsi que le soleil et les nutriments du sol fournissent tous deux une quantité d’énergie requise par une plante pour se développer. Cette plante pourra éventuellement être consommée par un humain, ce qui lui apportera une quantité d’énergie donnée (souvent exprimée en calories) et lui donnera plus d’énergie pour effectuer un travail manuel par exemple. On parle dans ce cas de chaîne énergétique : l’énergie à été transférée (avec des pertes) à différents éléments (soleil, sol, plante, humain, travail physique).

Enfin, afin de représenter schématiquement ce qu’est l’énergie, si vous considérez une voiture, l’énergie peut être assimilée à la quantité d’essence présente dans le réservoir.

 

LA PUISSANCE

La puissance est-elle couramment exprimée par le Watt (W) et est intimement reliée à l’énergie. La puissance correspond à la quantité d’énergie transférée par unité de seconde. Comme nous l’avons vu précédemment, l’énergie étant exprimée en Joules, la puissance serait donc exprimée en joules par seconde (J/s) ?
Et bien oui, c’est le cas ! Un watt correspond donc à un joule par seconde.

Si l’on reprend l’exemple de la voiture utilisé précédemment, la puissance peut-elle être représentée par l’appui sur la pédale de vitesse. Plus vous appuierez fort, plus le flux d’énergie (la quantité d’énergie utilisée par seconde) sera important, et donc plus votre voiture ira vite.

Confondre la puissance et l’énergie est par analogie comme confondre la distance et la vitesse. La vitesse est définie comme la distance parcourue par unité de temps, l’autoroute est généralement limitée à 130km/h, mais vous pouvez néanmoins parcourir plus de 1000km sur cette autoroute si vous le voulez. Si vous roulez à 130km/h, vous aurez parcouru 130km en une heure de trajet.

De même si vous avez une ampoule consommant 9W (soit 9 Joules par secondes), vous aurez consommé 9 Joules en une seconde, 18 Joules en deux secondes etc etc. Exprimé en terme de Watt-heure, vous aurez donc consommé 9Wh en une heure de fonctionnement.

 

 

QU’EST CE QU’ON A SUR NOS FACTURES ALORS ?

Les consommations de factures d’électricités sont, comme vous l’aurez bien compris exprimés en terme d’énergie. En effet, comment pourrait on dire ce que vous avez consommé si on parlait en terme de puissance, une grandeur instantanée ?

Une TV écran plat consommant une puissance de 100W ayant fonctionné durant 5h par jour aura donc consommé une quantité d’énergie de 100*5 = 500Wh. A l’échelle d’un mois de 30 jours, cela représentera ainsi une quantité de 30*500 = 15 000 Wh = 15 kWh.

Voici quelques exemples puissances de fonctionnement de différents éléments de la vie quotidienne, ainsi qu’une idée de la consommation énergétique requise pour 10h de fonctionnement.

DISPOSITIF ELECTRIQUE PUISSANCE (W) ENERGIE POUR 10H D’USAGE (kWh)
Ampoule LED (equivalent 100W) 25W 0.25 kWh
Ampoule à incandescence 100W 1 kWh
Samsung galaxy S8 10W 0.1 kWh
Macbook Pro 15” 80W 0.8 kWh
TV Ultra HD 4K 123 cm 98W 0.98 kWh
Réfrigérateur 200L + congélateur 300W 3 kWh
Bouilloire à eau 1500W 15 kWh
Plaque de cuisson électrique 2000W 20 kWh
Chauffe eau électrique 2000W 20 kWh

Comme vous pouvez le remarquer la catégorie électrique la plus énergivore représentent les éléments chauffants. Néanmoins, une bouilloire nécessite 1500W pour fonctionner, mais ne les utilise que pendant 30 secondes, la quantité d’énergie consommée reste donc moindre (1500 W * 30 s / 3600 = 12.5 Wattheures).

En comparaison, une plaque de cuisson fonctionnant pendant une heure consommera 2000*1 = 2000 Wattheures, ce qui représente une quantité d’énergie bien plus importante.

Cet exemple démontre ainsi l’importance de la distinction entre puissance et énergie, ainsi que la nécessité de mettre en parallèle ces deux notions.