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Convertisseur d'unités d'énergie

Convertit l'énergie entre joules, millijoules, électronvolts, kilowattheures, calories et BTU.

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Formule

1 kWh = 3.6 MJ, 1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J

Comment ça marche

L'énergie est mesurée en joules (J), l'unité SI étant égale à un watt-seconde. L'électronique utilise une large gamme de valeurs : électrons-volts (eV, 1,602 × 10₂¹ J) pour la physique des semi-conducteurs et l'énergie des photons, millijoules (mJ) pour les impulsions ESD et la décharge des condensateurs, les joules pour les chocs mécaniques et l'énergie des bobines de relais, et les kilowattheures (kWh) pour la capacité de la batterie et du système d'alimentation. Les calories (1 cal = 4,184 J) et les BTU (1 BTU = 1055 J) apparaissent dans les contextes de gestion thermique.

Exemple Résolu

Un condensateur de 100 μF chargé à 50 V stocke E = ½CV² = ½ × 100e-6 × 50² = 0,125 J = 125 mJ = 125 000 μJ. Une batterie de smartphone de 10 Wh = 36 000 J = 36 kJ = 10 000 MWh = 0,01 kWh.

Conseils Pratiques

  • ✓Les normes ESD spécifient l'énergie de décharge en mJ : le modèle du corps humain implique environ 1 μJ à 2 kV, mais c'est le courant de pointe élevé qui endommage les circuits intégrés.
  • ✓La capacité de la batterie en mAh doit être multipliée par la tension pour obtenir de l'énergie : 2000 mAh à 3,7 V = 7,4 Wh = 26 640 J.
  • ✓Thermique : 1 BTU augmente 1 livre d'eau de 1 °F ; 1 calorie augmente 1 gramme d'eau de 1 °C. Pour la conception thermique des appareils électroniques, utilisez régulièrement des joules et des watts.

Erreurs Fréquentes

  • ✗Confondre énergie (joules) et puissance (watts) : énergie = puissance × temps ; un appareil de 100 W fonctionnant pendant 1 heure consomme 360 000 J = 0,1 kWh.
  • ✗En mélangeant eV (électron-volt) et V (volt), l'eV est une unité d'énergie, pas de tension. Un photon de 1 eV a une énergie de 1,602 × 10¹¹ J.
  • ✗En utilisant kWh et Wh de manière interchangeable — 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 J. Une batterie de 10 Wh ne correspond pas à 10 kWh.

Foire Aux Questions

Une petite calorie (cal) = 4,184 J ; elle augmente 1 gramme d'eau de 1 °C. Une calorie alimentaire (cal ou kcal) = 1 000 cal = 4184 J. Les calculs thermiques électroniques utilisent directement les joules.
L'énergie des électrons dans les atomes, des photons dans les optiques et des bandes interdites dans les semi-conducteurs se situe naturellement sur l'échelle eV. Le silicium a une bande interdite de 1,12 eV ; le GaN est de 3,4 eV ; l'énergie des photons d'une lumière de 600 nm est d'environ 2,07 eV.
Malgré des tensions comprises entre 1 et 15 kV, les impulsions ESD contiennent très peu d'énergie (plage de μJ à mJ). Les dommages sont dus au courant de pointe élevé (1 à 10 A) concentré dans un minuscule oxyde de grille, provoquant une rupture diélectrique.
Multipliez mAh par 3,6 et par la tension nominale : Énergie (J) = mAh × 3,6 × V. Exemple : 3 000 mAh à 3,7 V = 3 000 × 3,6 × 3,7 = 39 960 J ≈ 40 kJ = 11,1 Wh.

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