Quelle est la relation entre l'énergie et la puissance?

Quelle est la relation entre l'énergie et la puissance?

La puissance est la vitesse à laquelle le travail est effectué, et l'énergie est la capacité de faire un travail. L'énergie est souvent exprimée en kilowattheures et la puissance est souvent exprimée en kilowatts.

Un moyen simple de comprendre la relation entre le travail, la puissance et l'énergie consiste à tourner un boulon à l'intérieur d'un écrou serré à l'aide d'une clé. Le travail est défini comme la force multipliée par la distance sur laquelle la force agit. Chaque fois que la clé est poussée avec une certaine force sur une certaine distance, un travail est effectué. Tourner un boulon hypothétique de 90 degrés nécessite un certain travail. Ce travail peut être réalisé, par exemple, avec une clé longue déplacée avec une petite force sur une longue distance, ou avec une clé courte déplacée avec une force importante sur une courte distance.

Dans cet exemple, la puissance est égale à la vitesse à laquelle le travail est effectué, donc si l'on tourne le boulon de 90 degrés toutes les 10 secondes, la puissance est le double de celle produite en tournant le boulon de 90 degrés toutes les 20 secondes. La puissance est la même que l'on utilise une clé longue avec peu de force ou une clé courte avec beaucoup de force, tant que le boulon est tourné à la même vitesse - par exemple, 90 degrés toutes les 10 secondes.

Si un moteur électrique fait tourner le boulon, le flux total d'électricité peut être mesuré en kilowattheures, ce qui équivaut à l'énergie. La puissance du moteur électrique est la vitesse à laquelle l'énergie est libérée. Faire tourner le boulon de quatre tours nécessite la même énergie, qu'il soit effectué en 1 seconde avec une puissance élevée ou en 100 secondes avec une faible puissance.

Un exemple quotidien d'énergie et de puissance implique les automobiles. Les moteurs automobiles se caractérisent par leur puissance maximale, mesurée en chevaux ou en kilowatts. La puissance de sortie maximale du moteur informe largement le client des performances du véhicule, telles que la vitesse à laquelle il peut dépasser un autre véhicule tout en se déplaçant à des vitesses d'autoroute ou la vitesse maximale qu'il peut atteindre, car il décrit la vitesse maximale à laquelle le travail est effectué. La capacité du réservoir de carburant du véhicule est généralement mesurée en gallons pour décrire le volume de stockage de carburant, mais elle pourrait être exprimée en kilowattheures pour décrire la capacité d'énergie chimique du carburant.

Dans le cas d'une automobile, l'énergie peut simplement être considérée comme la quantité de carburant dans le réservoir, et la puissance peut être considérée comme la mesure dans laquelle le pied appuie sur l'accélérateur.