Comment convertir des ampères en kilowatts : principes de conversion et exemples pratiques avec explications

Les ampères et les kilowatts sont des caractéristiques de l'énergie électrique consommée par les appareils connectés au réseau. La première est également appelée charge, la seconde puissance. La nécessité de conversion se présente lors de la sélection des dispositifs de protection, dont l'étiquetage indique le plus souvent uniquement l'intensité du courant.

Vous découvrirez tout sur la façon de convertir des ampères en kilowatts dans l'article que nous vous proposons. Nous étudierons la théorie, comprendrons les principes de base de la conversion, puis expliquerons le sens de ces actions à travers des exemples pratiques. En suivant nos conseils, vous pourrez effectuer ces calculs par vous-même.

Raisons d'effectuer la conversion

La puissance et l'intensité du courant sont des caractéristiques clés nécessaires pour sélectionner correctement les dispositifs de protection des équipements alimentés en électricité. La protection est nécessaire pour éviter la fonte de l'isolation du câblage et la panne des appareils.

Le câblage électrique alimentant l'éclairage, la cuisinière électrique, la machine à café doit être protégé par des dispositifs individuellement sélectionnés. En effet, chaque consommateur crée sa propre charge, c'est-à-dire qu'il consomme un certain courant.

D'ailleurs, les câbles et fils alimentant ces appareils ménagers ont une capacité de transport de courant déterminée. Cette dernière est dictée par la section des conducteurs.

Chaque dispositif de protection doit se déclencher lors d'une surtension dangereuse pour le type d'équipement protégé ou pour un groupe d'appareils techniques. Par conséquent, il convient de choisir le dispositif différentiel et les disjoncteurs de telle sorte qu'en cas de menace pour un appareil de faible puissance, ce ne soit pas l'ensemble du réseau qui soit coupé, mais seulement la branche pour laquelle cette surtension est critique.

Sur les boîtiers des disjoncteurs proposés par le réseau de distribution est inscrit un chiffre indiquant la valeur du courant maximal admissible. Bien entendu, celui-ci est exprimé en ampères.

En revanche, sur les appareils électriques que ces disjoncteurs doivent protéger, la puissance consommée est indiquée. C'est là qu'intervient la nécessité de conversion. Bien que les unités que nous examinons appartiennent à des caractéristiques de courant différentes, la relation entre elles est directe et assez étroite.

Les ampères et les kilowatts, qui caractérisent la consommation électrique des appareils ménagers, aident à choisir correctement la protection.

La tension est la différence de potentiel, autrement dit le travail investi pour déplacer une charge d'un point à un autre. Elle s'exprime en volts. Le potentiel est l'énergie à chaque point où se trouve ou s'est trouvée la charge.

Par intensité du courant, on entend le nombre d'ampères traversant un conducteur par unité de temps. La puissance reflète la vitesse à laquelle le déplacement de la charge s'est produit.

La puissance s'exprime en watts et en kilowatts. Il est clair que la deuxième option est utilisée lorsque l'on doit réduire un nombre trop important à quatre ou cinq chiffres pour faciliter la compréhension. Pour ce faire, on divise simplement sa valeur par mille et on arrondit le reste à l'unité supérieure comme d'habitude.

Pour alimenter un équipement puissant, une vitesse de flux d'énergie plus élevée est nécessaire. La tension maximale admissible est plus élevée que pour les appareils de faible puissance. Le seuil de déclenchement des disjoncteurs sélectionnés doit être plus élevé. Par conséquent, une sélection précise en fonction de la charge avec une conversion correcte des unités est simplement nécessaire.

Règles de conversion

En étudiant souvent la notice fournie avec certains appareils, on peut voir la puissance indiquée en voltampères. Les spécialistes connaissent la différence entre les watts (W) et les voltampères (VA), mais dans la pratique, ces grandeurs désignent la même chose, donc il n'y a rien à convertir ici. En revanche, le kWh et les kilowatts sont des concepts différents et il ne faut absolument pas les confondre.

Pour démontrer comment exprimer la puissance électrique à partir du courant, il faut utiliser les outils suivants :

• un testeur ;
• une pince ampèremétrique ;
• un manuel d'électrotechnique ;
• une calculatrice.

Pour convertir des ampères en kW, on utilise l'algorithme suivant :

1. On prend un testeur de tension et on mesure la tension dans le circuit électrique.
2. À l'aide d'une pince ampèremétrique, on mesure l'intensité du courant.
3. On effectue la conversion en utilisant la formule pour la tension continue ou alternative du réseau.

On obtient ainsi la puissance en watts. Pour la convertir en kilowatts, on divise le résultat par 1000.

Sur notre site, vous trouverez également un article sur les règles de conversion des ampères en watts. Pour le consulter, veuillez suivre ce lien.

Circuit électrique monophasé

La plupart des appareils ménagers sont conçus pour un circuit monophasé (220 V). La charge ici est mesurée en kilowatts, et le marquage des disjoncteurs indique les ampères.

Pour éviter les calculs, lors du choix d'un disjoncteur, on peut utiliser un tableau ampères-watts. Celui-ci contient déjà des paramètres prêts à l'emploi, obtenus en effectuant la conversion dans le respect de toutes les règles.

L'élément clé pour la conversion dans ce cas est la loi d'Ohm, qui stipule que P, c'est-à-dire la puissance, est égale à I (l'intensité du courant) multipliée par U (la tension). Nous avons parlé plus en détail du calcul de la puissance, de l'intensité du courant et de la tension, ainsi que des relations entre ces grandeurs, dans cet article.

Il en découle :

kW = (1 A x 1 V) / 1 0³

Et à quoi cela ressemble-t-il dans la pratique ? Pour comprendre, examinons un exemple concret.

Supposons qu'un fusible automatique sur un compteur de type ancien soit conçu pour 16 A. Afin de déterminer la puissance des appareils que l'on peut brancher simultanément sur le réseau sans problème, il faut effectuer la conversion des ampères en kilowatts en utilisant la formule ci-dessus.

Nous obtenons :

220 x 16 x 1 = 3520 W = 3,5 kW

Aussi bien pour le courant continu que pour le courant alternatif, une seule formule de conversion est utilisée, mais elle n'est valable que pour les consommateurs actifs, tels que les radiateurs à incandescence. En cas de charge capacitive, un déphasage entre le courant et la tension se produit inévitablement.

C'est ce qu'on appelle le facteur de puissance ou cos φ. Alors qu'en présence d'une charge purement active, ce paramètre est considéré comme égal à un, en cas de charge réactive, il faut en tenir compte.

Si la charge est mixte, la valeur du paramètre oscille autour de 0,85. Plus la composante réactive de la puissance est faible, moins les pertes sont importantes et plus le facteur de puissance est élevé. C'est pourquoi on cherche à augmenter ce dernier paramètre. Habituellement, les fabricants indiquent la valeur du facteur de puissance sur l'étiquette.

Circuit électrique triphasé

Dans le cas d'un courant alternatif dans un réseau triphasé, on prend la valeur du courant électrique d'une phase, puis on la multiplie par la tension de la même phase. Le résultat obtenu est multiplié par le cosinus phi.

Le branchement des consommateurs peut se faire selon l'un des deux schémas — en étoile et en triangle. Dans le premier cas, on utilise 4 fils, dont 3 sont des phases et un est le neutre. Dans le second, on utilise trois fils.

Après avoir calculé la tension dans toutes les phases, on additionne les données obtenues. La somme résultant de ces opérations est la puissance de l'installation électrique connectée au réseau triphasé.

Les formules principales sont les suivantes :

Watt = √3 Ampère x Volt ou P = √3 x U x I

Ampère = √3 x Volt ou I = P / √3 x U

Il faut comprendre la différence entre la tension de phase et la tension de ligne, ainsi qu'entre les courants de ligne et de phase. La conversion des ampères en kilowatts se fait dans tous les cas selon la même formule. L'exception est le branchement en triangle lors du calcul des charges connectées individuellement.

Sur les boîtiers ou les emballages des derniers modèles d'appareils électriques, l'intensité du courant et la puissance sont indiquées. Disposant de ces données, on peut considérer que la question de savoir comment convertir rapidement les ampères en kilowatts est résolue.

Les spécialistes appliquent une règle empirique pour les circuits à courant alternatif : ils divisent l'intensité du courant par deux s'il faut estimer approximativement la puissance lors du choix des appareils de démarrage et de régulation. Ils procèdent de même pour le calcul du diamètre des conducteurs pour ces circuits.

Exemples de conversion d'ampères en kilowatts

La conversion des ampères en kilowatts est une opération mathématique assez simple.

Il arrive que sur l'étiquette d'un appareil électrique, la puissance soit indiquée en kW. Dans ce cas, il faut convertir les kilowatts en ampères. Ainsi, I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. L'inverse est également vrai : P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW.

Il existe également de nombreux programmes en ligne où il suffit de saisir les paramètres connus et d'appuyer sur le bouton correspondant.

Exemple n°1 — conversion d'A en kW dans un réseau monophasé 220V

Nous devons déterminer la puissance maximale admissible pour un disjoncteur unipolaire avec un courant nominal de 25 A.

Appliquons la formule :

P = U x I

En substituant les valeurs connues, nous obtenons : P = 220 V x 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

Cela signifie que des consommateurs dont la puissance totale ne dépasse pas 5,5 kW peuvent être connectés à ce disjoncteur.

De la même manière, on peut résoudre le problème du choix de la section du fil pour une bouilloire électrique consommant 2 kW.

Dans ce cas I = P : U= 2000 : 220 = 9 A.

C'est une valeur très faible. Il faut aborder sérieusement le choix de la section du fil et du matériau. Si l'on préfère l'aluminium, il ne supportera que de faibles charges ; le cuivre de même diamètre sera deux fois plus puissant.

Nous avons abordé plus en détail le choix de la section de fil nécessaire pour l'installation du câblage domestique, ainsi que les règles de calcul de la section du câble en fonction de la puissance et du diamètre, dans les articles suivants :

• Section du fil pour le câblage domestique : comment effectuer correctement le calcul
• Calcul de la section du câble selon la puissance et le courant : comment bien dimensionner le câblage ?
• Comment déterminer la section du fil selon le diamètre et inversement : tableaux prêts à l'emploi et formules de calcul

Exemple n°2 — conversion inverse dans un réseau monophasé

Complexifions la tâche — démontrons le processus de conversion des kilowatts en ampères. Nous avons un certain nombre de consommateurs.

Parmi eux :

• quatre ampoules à incandescence de 100 W chacune ;
• un radiateur d'une puissance de 3 kW ;
• un ordinateur personnel d'une puissance de 0,5 kW.

La détermination de la puissance totale nécessite de ramener les valeurs de tous les consommateurs à un seul indicateur, plus précisément — il faut convertir les kilowatts en watts.

Les prises, les disjoncteurs (AB) dans leur marquage contiennent des ampères. Pour une personne non initiée, il est difficile de comprendre si la charge correspond effectivement à la charge calculée, et sans cela, il est impossible de choisir correctement le fusible.

La puissance du radiateur est de 3 kW × 1000 = 3000 W. La puissance de l'ordinateur est de 0,5 kW × 1000 = 500 W. Les lampes : 100 W × 4 unités = 400 W.

La puissance totale est alors : 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W soit 3,9 kW.

À cette puissance correspond une intensité de courant I = P : U = 3900 W : 220 V = 17,7 A.

Il en découle que vous devez acheter un disjoncteur conçu pour un courant nominal d'au moins 17,7 A.

Le disjoncteur standard monophasé de 20 A est le plus approprié pour une charge de 2,9 kW.

Exemple n°3 — conversion d'ampères en kW dans un réseau triphasé

L'algorithme de conversion des ampères en kilowatts et vice versa dans un réseau triphasé ne diffère de celui du réseau monophasé que par la formule. Supposons que vous devie calculer la puissance maximale que peut supporter un disjoncteur (AB) dont le courant nominal est de 40 A.

On insère les données connues dans la formule et on obient :

P = √3 × 380 V × 40 A = 26 296 W = 26,3 kW

Un disjoncteur triphasé de 40 A supportera sans problème une charge de 26,3 kW.

Exemple n°4 — conversion inverse dans un réseau triphasé

Si la puissance du consommateur connecté à un réseau triphasé est connue, on peut facilement calculer le courant du disjoncteur. Supposons que l'on at un consommateur triphasé d'une puissance de 13,2 kW.

En watts, cela donne : 13,2 kW × 1000 = 13 200 W.

Ensuite, l'intensité du courant : I = 13200 W : (√3 × 380) = 20,0 A.

Il s'avère que ce consommateur électrique nécessite un disjoncteur de calibre 20 A.

Pour les appareils monophasés, la règle suivante s'applique : un kilowatt correspond à 4,54 A. Un ampère équivaut à 0,22 kW ou 220 V. Cette affirmation est un résulthérical direct découlant des formules pour une tension de 220 V.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

À propos de la relation entre watts, ampères et volts :

La relation entre les ampères et les kilvolts est décrète par la loi d'Ohm. On observère ici une proportionnalité inverse de l'intensité du courant électrique par rapport à la résistance. En ce qui concerne la tension, on observère une relation directe entre l'intensité du courant et ce paramètre.

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