Puissance active, réactive et apparente

Puissance réactive

Dans les circuits à courant alternatif, les inductances et condensateurs ne dissipent pas d'énergie — ils la stockent et la libèrent simplement. Pourtant, parce qu'ils tirent du courant tout en créant une chute de tension, ils peuvent sembler consommer de la puissance. Cette consommation apparente est connue sous le nom de puissance réactive et est quantifiée en Volt‑Amps Réactifs (VAR), pas en watts.

Le symbole standard pour la puissance réactive est la lettre majuscule Q.

Puissance active

L'énergie réelle, utilisable, délivrée à une charge est appelée puissance active (ou puissance réelle) et est mesurée en watts (W). Son symbole est la lettre majuscule P.

Puissance apparente

Lorsque les effets des composants résistifs et réactifs sont combinés, le résultat est la puissance apparente. C'est simplement le produit de la tension RMS et du courant RMS, indépendamment de l'angle de phase, et s'exprime en Volt‑Amps (VA). Le symbole utilisé est S.

Calcul de la puissance réactive, active et apparente

En pratique, la puissance active dépend des éléments résistifs (R) d'un circuit ; la puissance réactive est liée à sa réactance (X) ; et la puissance apparente reflète l'impédance globale (Z). Puisque la tension, le courant et l'impédance peuvent être des nombres complexes, les calculs de puissance reposent sur leurs magnitudes — représentations polaires — plutôt que sur leurs composantes rectangulaires.

Par exemple, pour déterminer la puissance active à partir d'une mesure de courant, utilisez la magnitude du courant, pas seulement sa partie réelle ou imaginaire. De même, les calculs de puissance apparente nécessitent les magnitudes de tension et d'impédance.

Équations scalaires de puissance

Voici les équations clés qui relient les trois types de puissance à R, X et Z (toutes utilisant les magnitudes). L'image fournit l'ensemble complet.

Notez qu'il y a deux formules pour la puissance active et la puissance réactive chacune, et trois expressions distinctes pour la puissance apparente — dont une seule est couramment utilisée pour les calculs de puissance apparente.

Appliquez ces équations à trois scénarios canoniques :

• Une charge purement résistive
• Une charge purement réactive
• Une charge avec composants résistifs et réactifs

Charge purement résistive

Puissance active, réactive et apparente pour une charge purement résistive.

Charge purement réactive

Puissance active, réactive et apparente pour une charge purement réactive.

Charge résistive/réactive

Puissance active, réactive et apparente pour une charge combinée résistive/réactive.

Le triangle de puissance

L'interrelation entre la puissance active, réactive et apparente peut être visualisée comme un triangle rectangle — communément appelé le triangle de puissance :

Triangle de puissance : puissance apparente (hypoténuse), puissance active (côté adjacent), puissance réactive (côté opposé).

En utilisant la trigonométrie de base, vous pouvez résoudre n'importe quel côté donné les deux autres ou un angle. L'angle entre tension et courant, connu comme l'angle du facteur de puissance, est l'angle de phase de l'impédance du circuit.

Points clés à retenir

• La puissance active (P) est l'énergie réelle consommée et est mesurée en watts.
• La puissance réactive (Q) est l'énergie qui oscille entre la source et les éléments réactifs, mesurée en VAR.
• La puissance apparente (S) est l'effet combiné des deux types et est mesurée en VA.
• Les trois puissances forment un triangle rectangle : S² = P² + Q², et le facteur de puissance = P / S.
• Les calculs de puissance précis nécessitent l'utilisation des magnitudes de tension, courant et impédance.

Fiche d'exercices associée

• Fiche d'exercices sur la puissance AC