Aspects énergétiques des phénomènes électriques : puissance et énergie

Les conducteurs contiennent des porteurs de charges en mouvement : les électrons dans les métaux et les ions dans les solutions. 

L’intensité du courant correspond à un débit de charges. On a $\displaystyle \mathrm I = \frac{Q}{\Delta t}$ avec $Q$ charge électrique en Coulomb $\rm (C)$ ; $\Delta t$ durée en seconde $\rm (s)$ et I intensité du courant électrique en Ampère $\rm (A)$.

Source idéale de tension continue : 

On a $\rm U = E$.

Source réelle de tension continue :

On a : $\rm U = E - \mathcal r \times I$ avec $\rm U$ et $\rm E$ en volt $\rm (V)$, $\rm I$ en $\rm (A)$ et $r$ en $\Omega$.

Puissance et énergie : 

Puissance d’un dipôle : 

$$\color{green}{\begin{array}{ccc} \bf P & \bf = & \bf U & \bf \times & \bf I\\ \bf | & & \bf | & & \bf |\\ \bf Watt & & \bf Volt & &\bf Ampère\\ \end{array}}$$

Cas des conducteurs ohmiques :

Energie : $\rm E = P \times \Delta \cal t$ avec $\Delta t$ en seconde, $\rm E$ en Joule $\rm (J)$ et $\rm P$ en Watt $\rm (W)$.

Rendement : $\displaystyle \rm \eta = \frac{P_u}{P_{tot}}$ avec Pu Puissance utile en $\rm J$ et $\rm P_{tot}$ puissance totale reçue en $\rm J$.

Le rendement est compris entre $\rm 0$ et $\rm 1$.