Le coulomb (noté C) est une quantité d’électricité que l’on note Q

Le coulomb (noté C) est une quantité d’électricité (notée Q). L’intensité notée (I) est un débit et correspond au passage d’un nombre d’électrons. La tension (notée U) est une différence de potentiel.

(précisément : 6,25.1018, soit un peu plus de 6 milliards de milliards) par unité de temps (l’unité de temps est la seconde). Un ampère est égal à un coulomb par seconde :

Q(C) = I(A) . t(s) ou encore I(A) = Q(C) / t(s)  Attention t est en seconde !

De même, il existe une unité d’énergie: le joule (noté J). Un watt est un joule par seconde.

L’énergie est aussi exprimée en wattheures (Wh), avec la relation suivante : 1 Wh = 3600 Joules

La quantité d’énergie disponible est notée E (c’est le même E que l’on retrouve dans la formule E = MC², à ne pas confondre avec le E (en volts) de la force électromotrice de la pile que nous étudierons plus tard). La quantité d’énergie consommée est appelée travail et est notée W (à ne pas confondre avec le W des watts car le travail se mesure en joules). Le travail en joules peut exprimer une énergie thermique (la chaleur), une énergie chimique (sous l’effet de l’électrolyse, l’eau se décompose en oxygène et hydrogène), une énergie mécanique (énergie déployée pour déplacer un poids) ou une énergie électromagnétique.

La notion de travail ne donne pas d’indication sur la durée : pour déplacer une tonne de sable, on utilisera une brouette et le travail se fera en une journée ou on emploiera une pelleteuse et le travail sera fait en un quart d’heure : le travail est identique, seule la puissance utilisée change.

E ou W(J) = P(W) . t(s) ou encore P(W) = E ou W(J) / t(s) et, en transformant avec la loi de Joule (P = U . I), on déduit : E ou W(J) = U(V) . Q(C)

Exemple

Calculer Q en Coulombs et W en Joules

Réponse

Q(C) = I . t = (U / R) . t = (10 / 5) . 30 = 2 x 30 = 60 Coulombs

W(J) = P . t = (U² / R) . t = (10 x 10 / 5) x 30 = 20 x 30 = 600 Joules

ou W(J) = U(V) . Q(C) = 10 x 60 = 600 Joules