Électricité et magnétisme
Nous utilisons dans ce cours les unités du système international (SI).
Il est cependant fréquent en pratique de rencontrer des unités qui n'appartiennent pas au système international.
Certaines proviennent des systèmes cgs (il y en a de nombreux). C'est en particulier le cas d'une unité d'induction magnétique (champ magnétique B),
et d'une unité de champ magnétisant (champ magnétique H),
On voit que, même si les unités de base cgs ne différent des unités de base du système international que par des puissances de 10, ce n'est pas le cas des unités dérivées parce que les formules utilisées pour dériver ces unités n'ont pas les mêmes coefficients dans tous les systèmes d'unités (différences fréquentes par un facteur 4 p).
D'autres unités proviennent de l'utilisation pour leur définition de la valeur terrestre de l'accélération de la pesanteur. Comme celle-ci n'est pas la même en tout point du globe terrestre, il a fallu en prendre une valeur conventionnelle, soit g = 9,806 65 m s-2 .
Citons par exemple une unité de force, le kilogramme-force
une unité de couple,
et une unité de puissance, le cheval-vapeur
Certaines unités sont dérivées de la calorie. La petite calorie correspond à l'énergie nécessaire pour augmenter de 1°C la température de 1 g d'eau. La grande calorie correspond à l'énergie nécessaire pour augmenter de 1°C la température de 1kg d'eau. Comme le résultat dépend des conditions expérimentales, il existe en fait plusieurs définitions voisines de la calorie. On peut aussi définir la calorie par rapport au joule. On a souvent la correspondance :
La pression est parfois mesurée en atmosphère :
Enfin, les anciennes unités "anglaises" et leurs dérivés ne sont plus guère utilisées qu'aux USA. Elles sont basées sur
le pouce (inch)
ou le pied (foot)
ainsi que sur la livre (pound)
On notera que l'unité de puissance horse-power (HP) n'est pas égale au cheval-vapeur (CV). Le HP est en effet défini à partir de la livre force et du pied par seconde : 1 HP = puissance nécessaire pour soulever 550 livres à une vitesse de 1 pied par seconde, soit
Le summum est atteint avec les unités thermiques. Celles-ci utilisent le degré Farenheit, dont l'échelle était initialement définie par les températures de fusion de la glace en présence de sel et de fusion du beurre. Actuellement, on le définit par la correspondance de 0°C avec 32°F et de 100°C avec 212°F. Outre le changement d'origine de l'échelle, on a donc le rapport 1°C = 1°K = 1.8 °F .
En utilisant le °F, on peut définir le Btu (british thermal unit) qui correspond à l'énergie nécessaire pour élever de 1°F une masse de 1 livre d'eau. Comme dans le cas de la calorie, il existe plusieurs définitions voisines. On a souvent la correspondance :
1 Btu = 1055.06 J
Un petit exercice utile pour pouvoir utiliser la littérature anglosaxone : les normes américaines utilisent comme unité de conductivité thermique le Btu * in / ft2 /°F / h . Que vaut cette unité en W/m/°K ?
Il existe aussi des unités basées sur des utilisations pratiques. Ainsi, les économistes
utilisent comme unité d'énergie la tonne d'équivalent charbon (t.e.c.) et la tonne
d'équivalent pétrole (t.e.p.). La valeur de ces unités dépend des auteurs car
la quantité de chaleur obtenue lors de la combustion est différente selon la température
et surtout selon que l'on condense ou non la vapeur d'eau dégagée par la combustion. On a souvent
En cas de besoin, vous pouvez trouver de nombreuses correspondances entre unités sur le site de l'UTC (Université de Technologie de Compiègne).
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Dernière mise à jour le 25-01-2011
