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Ordres de grandeur de puissance

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Cet article cite des exemples de puissances en watts de différents dispositifs consommant ou produisant de l'énergie. Il donne ainsi des ordres de grandeur de puissances ; chaque section couvre trois ordres de grandeur c'est-à-dire un facteur d'un millier.

Préambule sur les unités

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L'unitĂ© du SystĂšme international pour Ă©voquer une puissance est le watt ; 1 watt = 1 kg m2 s−3. Toutefois, d'autres unitĂ©s sont parfois utilisĂ©es, notamment le cheval-vapeur.

En dessous du watt

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Quectowatt (10−30 watt)

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Rontowatt (10−27 watt)

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Yoctowatt (10−24 watt)

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Zeptowatt (10−21 watt)

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  • ~10 zW - Tech : la puissance approximative du signal radio de la sonde spatiale Galileo (Ă  la hauteur de Jupiter) reçu sur Terre par une antenne de 70 mĂštres de DSN.

Attowatt (10−18 watt)

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Femtowatt (10−15 watt)

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  • 2,5 fW - Tech : signal minimal discernable pour une antenne d'un bon rĂ©cepteur radio FM.
  • 10 fW (-110 dBm) - Tech : limite basse approximative de la puissance de rĂ©ception d'un tĂ©lĂ©phone portable Ă  spectre de diffusion numĂ©rique.

Picowatt (10−12 watt)

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Nanowatt (10−9 watt)

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  • 2 Ă  15 nW - Tech : puissance consommĂ©e par certaines puces de microcontrĂŽleur PIC telles que la PIC12F683 en mode veille. La consommation effective lors de la veille dĂ©pend de la tension utilisĂ©e.

Microwatt (10−6 watt)

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  • 1 ”W - Tech : consommation approximative d'une montre bracelet Ă  quartz.
  • 1 ”W - Selon la NTMR-1 d'Industries Canada, la puissance maximale de sortie fournie Ă  l'antenne lĂ©galement permise d'un Ă©metteur d'annonces de faible puissance ou d'une affiche parlante ne doit pas produire une intensitĂ© de champ supĂ©rieure Ă  100 ”V/m mesurĂ©e Ă  une distance de 30 m, ce qui correspond Ă  une puissance de sortie d'Ă©metteur infĂ©rieure Ă  1 microwatt (”W)[rĂ©f. souhaitĂ©e].
  • 3 ”W - Astro : flux du fond diffus cosmologique par mĂštre carrĂ©.

Milliwatt (10−3 watt)

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  • 5 mW - Tech : le laser dans un lecteur de CD-ROM.
  • 36 mW - Tech : puissance d'une diode Ă©lectroluminescente tĂ©moin, rouge standard (1,8 V, 20 mA)[note 1].
  • 100 mW - Tech : le laser dans un graveur de CD-R.

Du watt au kilowatt

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  • 5 W - LĂ©gal : la puissance de sortie maximale d'un Ă©metteur-rĂ©cepteur CB ou d'un radio-transmetteur portatif.
  • 20-40 W - BioMed : la puissance consommĂ©e approximative du cerveau humain.
  • 30-40 W - Tech : la puissance typique d'un tube fluorescent.
  • 60 W - Tech : la puissance Ă©lectrique typique d'une lampe Ă  incandescence de type plafonnier.
  • 82 W - Tech : la puissance de crĂȘte consommĂ©e d'un microprocesseur Pentium 4.
  • 30-200 W - Tech : la puissance typique d'un PC[2].
  • 100 W - BioMed : la puissance moyenne approximative utilisĂ©e par un corps humain au repos.
  • 150 W - Tech : la puissance fournie par un panneau solaire photovoltaĂŻque d'un mĂštre carrĂ© en plein soleil.
  • 253 W (2 215 kWh par an) - GĂ©o : la puissance moyenne par habitant utilisĂ©e dans le monde en 2001.
  • 290 W - UnitĂ©s : approximativement 1 000 BTU par heure.
  • 300 W - Astro : la quantitĂ© de rayonnement solaire tombant sur un mĂštre carrĂ© de la surface de la Terre, en Europe, Ă  midi solaire, en hiver et en l'absence de nuage.
  • 400 W - Tech : la limite lĂ©gale de la puissance de sortie d'une station radioamateur dans le Royaume-Uni.
  • 500 W - BioMed : la puissance fournie par une personne effectuant un travail physique intense.
  • 736 W - UnitĂ©s : 1 cheval-vapeur.
  • 900 W - BioMed : la puissance moyenne fournie par un ĂȘtre humain en bonne santĂ© (non athlĂ©tique) sur les 6 premiĂšres secondes d'un sprint de 30 secondes[3].
  • 1 100 W - Astro : la quantitĂ© de rayonnement solaire tombant sur 1 m2 de la surface de la Terre, en Europe, Ă  midi solaire, en Ă©tĂ© et en l'absence de nuages.

À partir du kilowatt

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Kilowatt (103 watts)

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  • 1 Ă  2 kW - Tech : puissance d'une bouilloire Ă©lectrique domestique.
  • 1,4 kW - Astronomie : puissance reçue au-dessus de l'atmosphĂšre terrestre par 1 m2 de surface[4].
  • 1,5 kW - Tech : la limite lĂ©gale de puissance de sortie d'une station de radioamateur aux États-Unis.
  • jusqu'Ă  2 kW - BioMed : puissance approximative fournie sur un temps court par les sprinters cyclistes professionnels.
  • 1,5 kW Ă  3 kW - Tech : puissance d'une machine Ă  laver le linge.
  • 3,3 Ă  6,6 kW - Eco : la puissance moyenne fournie par la photosynthĂšse sur 1 km2 d'ocĂ©an[5].
  • 6 kW - Tech : la puissance Ă©lectrique fournie par le rĂ©seau Ă  70 % des mĂ©nages français[6]
  • 12 kW - la puissance du flash d'un appareil photo amateur (12 joules dĂ©livrĂ©s en 1 milliseconde)
  • 30 kW - la puissance engendrĂ©e par les quatre moteurs du GEN H-4 (en), un hĂ©licoptĂšre Ă  un passager.
  • 16-32 kW - Eco : la puissance moyenne fournie par la photosynthĂšse sur 1 km2 de terre[5].
  • 50 kW Ă  100 kW - Tech : l'ERP d'un canal clair AM.
  • 40 kW Ă  200 kW - Tech : puissance typique des moteurs d'automobiles.
  • 125 kW - Tech : la puissance de l'alimentation de l'un des premiers ordinateurs : l'UNIVAC I (en 1951).
  • 300 kW - Tech : puissance moyenne d'un camion type semi-remorque (410 ch).
  • 500 kW - Tech : puissance nominale d'une Ă©olienne avec un rotor de 40 m de diamĂštre, et un vent de 43 km/h (12 m/s).
  • 607 kW - Tech : puissance du moteur MGO des autorails sĂ©rie X 2800 de (1957), les plus puissants des autorails mono-caisse de la SNCF.
  • 736 kW - Tech : la puissance (1001 ch) du moteur de la Bugatti Veyron 16.4 de 2005.

MĂ©gawatt (106 watts)

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La capacité productive des générateurs électriques commandés par les entreprises de service public est souvent mesurée en MW. Environ 10 000 ampoules de 100 watts ou 5 000 systÚmes informatiques consomment environ 1 mégawatt (1 MW), puissance approximativement égale à 1 360 chevaux-vapeur. Les locomotives à haute puissance diesel-électrique ont typiquement une puissance de 3 à 5 MW. Un réacteur nucléaire moderne produit une puissance électrique de l'ordre de 500 à 1 650 MW.

Exemples de puissances produites :

Gigawatt (109 watts)

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  • 1 GW - Tech : la puissance thermique du four d'un haut fourneau produisant quotidiennement 6 000 tonnes de fonte[9],[note 2].
  • 1 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique moyenne d'un rĂ©acteur d'une centrale nuclĂ©aire moderne, ou celle du futur plus grand champ Ă©olien en mer au monde, situĂ© Ă  Fukushima[12] (Japon).
  • 1,3 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique maximum du barrage de Limestone (Manitoba, Canada).
  • 1,6 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique d'un rĂ©acteur pressurisĂ© europĂ©en (EPR).
  • 2,074 GW - Tech : la puissance maximum du barrage Hoover (Arizona et Nevada, États-Unis).
  • 2,1 GW - Tech : la puissance maximum du barrage d'Assouan (Égypte).
  • 2,775 GW - Tech : puissance thermique maximale autorisĂ©e des rĂ©acteurs nuclĂ©aires français dits « 900 MW ».
  • 3 GW - Tech : la puissance thermique maximale du rĂ©acteur SuperphĂ©nix de l'ex-centrale nuclĂ©aire de Creys-Malville en France (puissance Ă©lectrique correspondante : 1,24 GW).
  • 12,6 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique maximum du barrage d'Itaipu au BrĂ©sil / Paraguay.
  • 12,7 GW - GĂ©o : la puissance moyenne Ă©lectrique consommĂ©e de la NorvĂšge en 1998.
  • 22,5 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique maximum du barrage des Trois-Gorges en Chine.
  • 36,5 GW - Tech : la puissance Ă©lectrique maximum de l'ensemble des 59 barrages hydroĂ©lectriques d'Hydro-QuĂ©bec[13].
  • 101,6 GW - Tech : le pic de consommation Ă©lectrique enregistrĂ© en France le Ă  19 h 00.
  • 136,3 GW - Tech : la capacitĂ© totale installĂ©e d'EDF, premier producteur mondial, en 2010[14].

TĂ©rawatt (1012 watts)

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  • 1,7 TW - GĂ©o : la puissance Ă©lectrique moyenne consommĂ©e dans le monde en 2001.
  • 3,327 TW - GĂ©o : la puissance moyenne totale consommĂ©e (gaz, Ă©lectricitĂ©, fioul, bois, etc.) des États-Unis en 2001.
  • 6 TW - GĂ©o: la puissance mise en Ɠuvre Ă  l'Ă©chelle de la Terre par le phĂ©nomĂšne des marĂ©es.
  • 13,5 TW - GĂ©o : la puissance moyenne totale consommĂ©e par l'ensemble des activitĂ©s humaines en 2001.
  • 44 TW - GĂ©o : flux de chaleur total moyen de l'intĂ©rieur de la Terre[15],[16].
  • 50 Ă  200 TW - Climat : taux de dĂ©gagement d'Ă©nergie calorifique d'un cyclone tropical (ouragan et typhon localement).

PĂ©tawatt (1015 watts)

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  • 1,055 PW - Tech : la puissance du laser BELLA (construit par le groupe Thales), le plus puissant au monde en 2012.
  • 1,25 PW - Tech : les pulsations laser les plus puissantes du monde (revendiquĂ© le par le Laboratoire national de Lawrence Livermore).
  • 1,4 PW - GĂ©o : le flux de chaleur estimĂ© transportĂ© par le Gulf Stream.
  • 4 PW - GĂ©o : le flux de chaleur estimĂ© transportĂ© par l'atmosphĂšre terrestre et les ocĂ©ans depuis l'Ă©quateur jusqu'aux pĂŽles.
  • 5 PW - Tech : la puissance du laser Apollon (construit par le groupe Thales), le plus puissant au monde en 2018.
  • 10 PW - Tech : la puissance du laser de l'installation roumaine du programme Extreme Light Infrastructure (construit par le groupe Thales), lors de ses premiers tirs d'essai en 2019.
  • 174,0 PW - Astro : la puissance totale reçue par la Terre du Soleil.

Exawatt (1018 watts)

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  • 1 EW - Astro : la puissance gĂ©nĂ©rĂ©e approximative entre les surfaces de Jupiter et sa lune Io en raison de l'Ă©norme champ magnĂ©tique de Jupiter.

Zettawatt (1021 watts)

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Yottawatt (1024 watts)

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Ronnawatt (1027 watts)

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Quettawatt (1030 watts)

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  • 10 QW - Astro : la luminositĂ© approximative des sources binaires X les plus lumineuses.
  • 33,1 QW - Astro : la luminositĂ© approximative de Hadar.
  • 123 QW - Astro : la luminositĂ© approximative de α Cygni (Deneb).

Au-dessus du quettawatt

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  • 5 × 10342 W - Astro : la luminositĂ© approximative de notre galaxie, la Voie lactĂ©e.
  • 1 × 10402 W - Astro : la luminositĂ© approximative d'un quasar.
  • 1 × 10452 W - Astro : la luminositĂ© approximative d'un sursaut gamma.
  • 3,63 × 1052 W - Phys : la puissance de Planck, l'unitĂ© de base de la puissance dans les unitĂ©s de Planck.

Notes et références

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Notes

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  1. ↑ D'aprùs la formule : Pwatts = Uvolts * Iampùres. Calcul : P = 1,8 V * 20 mA = 36 mW.
  2. ↑ Ce gigawatt correspond Ă  14 MBtu (14 756 MJ) par tonne de fonte. Ce peut ĂȘtre le cas avec un minerai cru trĂšs riche[9] ou des agglomĂ©rĂ©s[10],[11]. Il s'agit de la chaleur nĂ©cessaire Ă  la fusion et Ă  la rĂ©duction des matiĂšres, ainsi qu'Ă  l'Ă©chauffement des gaz de haut fourneau. Cette chaleur est apportĂ©e par la combustion partielle du coke et par le vent chaud. La puissance est plus Ă©levĂ©e si on considĂšre le haut fourneau dans son ensemble, c'est-Ă -dire si on ajoute les cowpers et les annexes au four de fusion[9].

Références

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  1. ↑ « Nanoelectromechanical systems face the future », sur physicsworld.com, .
  2. ↑ happ-e.fr, « Quelle est la consommation Ă©lectrique d'un PC ? | happ-e | happ-e by ENGIE », sur happ-e.fr (consultĂ© le )
  3. ↑ Site de NCBI (en) Human power output during repeated sprint cycle exercise: the influence of thermal stress ; Ball D, Burrows C, Sargeant AJ.
  4. ↑ CEA, MĂ©mento sur l'Ă©nergie, Édition 2006, page 14
  5. 1 2 Site de FAO (en) Biological energy production
  6. ↑ Que veut dire kVA en Ă©lectricité ?
  7. ↑ « HĂ©liodyssĂ©e », sur PyrĂ©nĂ©es-Cerdagne-Tourisme.com, (consultĂ© le )
  8. ↑ « Production – Compagnie Energie Electrique du Togo » (consultĂ© le )
  9. 1 2 3 (en) Thomas Leonard Joseph, The iron blast furnace, United States Bureau of Mines, (lire en ligne), p. 3
  10. ↑ « Site des Best available techniques REFerences document de la DREAL », Direction rĂ©gionale de l'environnement, de l'amĂ©nagement et du logement, , p. 6.2.2.4
  11. ↑ R. Pazdej, Aide-mĂ©moire sidĂ©rurgique : les matiĂšres premiĂšres, IRSID,
  12. ↑ « Japon : Fukushima parie sur l'Ă©olien », Euronews, 12 juillet 2013.
  13. ↑ « Profil | Hydro-QuĂ©bec Production », sur www.hydroquebec.com (consultĂ© le ).
  14. ↑ « Les dix principaux producteurs d’électricitĂ© dans le monde », Le Point, 10 aoĂ»t 2010.
  15. ↑ Voir le site (en) Radiogenic heat in the Earth
  16. ↑ (en) Collaboration Borexino (en), « Comprehensive geoneutrino analysis with Borexino », Physical Review D, vol. 101,‎ (lire en ligne), article en accĂšs libre.

Voir aussi

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