Voir la source de Watt

{{confusion|Kilowatt-heure{{!}}Watt-heure|James Watt}}
{{Voir homophones|Houat |Ouate}}
{{Voir homonymes}}
{{Infobox Unité
 | unité         = Watt
 | image         = 
 | légende       = 
 | système       = [[Unités dérivées du système international]]
 | quantité      = [[Puissance (physique)|Puissance]]
 | symbole       = W
 | éponyme       = [[James Watt]]
 | en unités1    = {{nobr|[[Unités de base du système international|Unités SI de base]]}}
 | unités1       = {{Unité|1|[[Kilogramme|kg]]||[[Mètre|m]]|2|[[Seconde (temps)|s]]|-3}}
 | en unités2    = 
 | unités2       = {{Unité|1|[[Joule (unité)|J]]||[[Seconde (temps)|s]]|-1}}
}}
Le '''watt''', de symbole W, est l'[[Unité dérivée du Système international|unité dérivée]] de [[puissance (physique)|puissance]] ou de [[flux énergétique]] (dont le [[flux thermique]]). Un watt équivaut à un [[joule]] par [[seconde (temps)|seconde]].

Le nom « watt » rend hommage à l'[[ingénieur]] [[Écosse|écossais]] [[James Watt]] ([[1736]]-[[1819]]) qui a contribué au développement de la [[machine à vapeur]]. Comme tous les noms d'unités du [[Système international d'unités|Système international]], {{citation|watt}} est un nom commun. Il s'écrit donc en [[bas de casse|minuscule]] (et prend en français la marque du pluriel). Mais comme il provient d'un nom propre, le symbole associé W s'écrit avec une [[Capitale et majuscule|majuscule]].

== Définition ==
Le watt est une [[unité dérivée du Système international]]. Il fait partie des {{nobr|22 unités}} dérivées possédant un nom spécial et un symbole particulier{{sfn|BIPM|2019|p=25-26}}. Le watt représente la [[puissance (physique)|puissance]] d'un [[système physique|système]] dans lequel une [[énergie (physique)|énergie]] d'un [[joule]] est transférée uniformément pendant une [[seconde (temps)|seconde]]<ref>{{ouvrage |langue=fr |auteur=Élie Lévy |titre=Dictionnaire de Physique |éditeur=[[Presses universitaires de France]] |lieu=Paris |année=1988 |passage=835}}.</ref>. Un watt vaut ainsi un joule par seconde ou, en [[Unités de base du Système international|unités de base]], un [[kilogramme]] [[mètre carré]] par [[seconde (temps)|seconde]] [[Cube (algèbre)|cube]], soit{{sfn|BIPM|2019|p=26}} : <math>1\;\mathrm{W = 1\;J \; s^{-1} = 1\;kg \; m^2 \; s^{-3}}</math>.

=== Multiples communs ===
* Le kilowatt ({{nb|kW}}), soit {{nb|1000|watts}} ({{unité|e3 W}}), est une unité fréquemment utilisée pour définir la puissance des moteurs, électriques ou thermiques.
* Le mégawatt ({{nb|MW}}), soit un [[million]] de watts ({{unité|e6 W}}), est l'unité des grosses unités électriques : la puissance d'une [[locomotive électrique]] est de quelques {{nb|MW}}. Cette unité est fréquemment utilisée en production électrique : un [[réacteur nucléaire]] français a une puissance installée comprise entre {{unité|500 et 1650 MW}} électriques.
* Le gigawatt ({{nb|GW}}), soit un [[Milliard (nombre)|milliard]] de watts ({{unité|e9 W}}). La puissance moyenne des réacteurs nucléaires français est de {{unité|1 GW}}.
* Le térawatt ({{nb|TW}}), soit mille milliards de watts ({{unité|e12 W}}), est utilisé pour des évaluations globales de puissance.
*Le pétawatt ({{nb|PW}}), soit un million de milliards de watts ({{unité|e15 W}}), est une gamme de puissance pouvant être atteinte en concentrant l'énergie d'une impulsion laser de puissance de {{nb|30 J}} dans une unique et très brève (30 femtosecondes) impulsion de lumière.

== Origine ==
Le watt doit son nom à l'inventeur [[Écosse|écossais]] [[James Watt]]<ref name=Klein>{{ouvrage|nom=Klein |prénom=Herbert Arthur |année=1988 |lieu=New York |éditeur=Dover |origyear=1974 |titre=The Science of measurement: A historical survey |isbn=9780486144979 |page=239 }}</ref>. Le nom de l'unité est initialement proposé par [[Carl Wilhelm Siemens]] en {{date-|août 1882}} dans un discours au cinquante-deuxième congrès de la {{langue|en|[[British Science Association]]}}<ref name=Siemens>{{article encyclopédique|url=https://www.biodiversitylibrary.org/item/95237#page/85/mode/1up |titre= Address by C. William Siemens|pages=1–33|encyclopedia= Report of the Fifty-Second meeting of the British Association for the Advancement of Science |lieu=London| périodique = John Murray | année = 1883 |volume= 52}}</ref>.

En {{date-|octobre 1908}}, lors de la Conférence internationale sur les unités et les normes électriques à [[Londres]]<ref>{{ouvrage| auteur=Tunbridge, P. | titre=Lord Kelvin: His Influence on Electrical Measurements and Units | lieu=Peter Peregrinus | éditeur=London | année=1992 |page=51 | isbn=0-86341-237-8}}.</ref>, des définitions dites « internationales » sont établies pour les unités électriques pratiques<ref name=EB11-742>{{Wikisource |en |titre=Units, Physical |lien=1911 Encyclopædia Britannica/Units, Physical |volume= 27 | pages = 738-745 |last= Fleming |first= John Ambrose |author-link= John Ambrose Fleming}}.</ref>. La définition de Siemens est adoptée comme le watt « international »<ref name=Klein/>. Le watt est défini comme égal à {{nobr|107 unités}} de puissance dans le « système pratique » d'unités<ref name=EB11-742/>. Les « unités internationales » sont dominantes de 1909 à 1948. Après la {{9e}} [[Conférence générale des poids et mesures]] de 1948, le watt « international » est redéfini en utilisant les unités absolues (c'est-à-dire en utilisant uniquement la [[longueur]], la [[masse]] et le [[temps]]). Concrètement, cela signifie que {{unité|1 W}} est dès lors défini comme la quantité d'énergie transférée dans une unité de temps, à savoir {{unité|1 J/s}}. Dans cette nouvelle définition, {{unité|1 watt}} « absolu » vaut {{nobr|1,00019 watt}} « international ». Les textes écrits avant 1948 sont susceptibles d'utiliser le watt « international », ce qui implique une certaine prudence lors de la comparaison des valeurs numériques de cette période avec le watt postérieur à 1948<ref name=Klein/>. En 1960, la {{11e}} Conférence générale des poids et mesures adopte le watt « absolu » dans le [[Système international d'unités]] (SI) comme unité de [[puissance (physique)|puissance]]<ref>{{lien web|url=https://www.bipm.org/en/CGPM/db/11/12/ |titre= Resolution 12 of the 11th CGPM (1960) |éditeur=  Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) |consulté le=9 avril 2018 }}.</ref>.

== Utilisation ==
=== En mécanique ===
{{Article détaillé|Puissance (physique)#En mécanique{{!}}Puissance (physique) : En mécanique}}
En [[mécanique (science)|mécanique]], le watt est la puissance développée par une force de {{unité|1 [[newton (unité)|newton]]}} se déplaçant sur une distance de {{unité|1 [[mètre]]}} pendant {{unité|1|[[seconde (temps)|seconde]]}}. Si le point d'application d'une force de {{unité|1 newton}} se déplace à la vitesse de {{unité|1 [[mètre par seconde]]}}, la puissance vaut {{unité|1 watt}} :
:<math>P=\frac{\mathrm {d}W}{\mathrm {d}t}=F\frac{\mathrm {d}l}{\mathrm {d}t}=F\,v</math>
avec :
* {{math|''P''}} : [[puissance (physique)|puissance]] (watts) ;
* {{math|''W''}} : [[Travail d'une force|travail]] ([[joule]]s) ;
* {{math|''t''}} : [[Temps atomique international|temps]] ([[seconde (temps)|secondes]]) ;
* {{math|''F''}} : [[force (physique)|force]] ([[newton (unité)|newtons]]) ;
* {{math|''l''}} : [[distance (mathématiques)|distance]] ([[mètre]]s) ;
* {{math|''v''}} : [[vitesse]] ([[mètre par seconde|mètres par seconde]]).

=== En électricité ===
[[Fichier:DiagramaPotenciasWPde.jpg|thumb|upright=1|Diagramme complexe de la puissance en régime alternatif :<br />
'''Active''' ou '''Réelle''' ''P'', en watts, W)<br />
'''Réactive''' (''Q'', en [[voltampère réactif|voltampères réactifs]], VAr)<br />
'''Complexe''' (''S'', en [[voltampère]]s, VA)<br />
'''Apparente''' (''abs(S)'', en [[voltampère]]s, VA).]]

En [[électricité]], le watt est l'unité de puissance d'un système débitant ou absorbant une [[courant électrique|intensité]] de {{unité|1 [[ampère]]}} sous une [[Tension électrique|tension]] de {{unité|1 [[volt]]}}. La puissance instantanée est le produit de la tension par l'intensité :
:<math>P(t)= U(t)\,I(t)</math>
avec :
* {{math|''P''(''t'')}} : [[puissance (physique)|puissance]], fonction du temps {{math|''t''}} (watts) ;
* {{math|''U''(''t'')}} : [[tension électrique]], fonction du temps {{math|''t''}} ([[volt]]s) ;
* {{math|''I''(''t'')}} : [[Courant électrique#Intensité du courant|intensité du courant électrique]], fonction du temps {{math|''t''}} ([[ampère]]s).

En [[Intégrale (mathématiques)|intégrant]] cette puissance sur un temps de {{unité|1 [[heure (temps)|heure]]}}, on obtient une quantité d'[[énergie (physique)|énergie]] dont l'unité pratique courante est le [[kilowatt-heure|kilowattheure]] équivalent à {{unité|3600000 [[joule]]s}}.

Pour les [[Puissance en régime alternatif|courants alternatifs]] on définit aussi la [[Puissance active|puissance moyenne]] et la [[Puissance apparente|puissance efficace]]. Elles s'expriment également en watts.

=== Watt lumineux ===
{{article détaillé|Lumen (unité)}}
Le watt peut avoir deux significations en matière de caractérisation de la lumière :
* en physique, il mesure le [[flux énergétique]] ;
* il a longtemps été, abusivement, utilisé comme unité de mesure de luminosité des [[lampe à incandescence|lampes à incandescence]] à partir de leur consommation électrique — cette correspondance entre luminosité et consommation électrique a, en principe, disparu. Avec les ampoules fluocompactes et les LED voit arriver l'usage des mesures d'intensité lumineuse en [[candela]]s et de [[flux lumineux]] en [[lumen (unité)|lumens]].

== Unités dérivées ==
Le watt est utilisé afin de définir plusieurs grandeurs dérivées. Il sert ainsi pour définir le [[Flux thermique|flux thermique surfacique]] et l'[[Éclairement énergétique|irradiance]] (watt par [[mètre carré]]), la [[conductivité thermique]] (watt par [[mètre]] [[kelvin]]), l'[[intensité énergétique (physique)|intensité énergétique]] (watt par [[stéradian]]) et la [[luminance énergétique]] (watt par mètre carré stéradian){{sfn|BIPM|2019|p=28}}.

== Watt électrique et watt thermique ==
Les termes techniques {{cita|watt électrique}} (We) et {{cita|watt thermique}} (Wt ou Wth) correspondent à la puissance produite sous forme électrique et sous forme thermique, respectivement. Cette précision est utilisée couramment pour distinguer la production électrique de la dissipation thermique d'une [[centrale thermique]]. La puissance d'une centrale est généralement exprimée sous forme de puissance électrique. La puissance thermique d'une centrale nucléaire est typiquement trois fois sa puissance électrique. La différence correspondant au rendement [[thermodynamique]] (directement lié à la température de fonctionnement) et aux pertes de conversion, étant donné que la transformation d'énergie thermique en énergie électrique ne peut se faire qu'avec des pertes (rendement de l'ordre de {{unité|30 à 40 %}}). Elle explique le besoin de refroidissement important des centrales thermiques. Par exemple, la [[Centrale nucléaire Embalse|centrale nucléaire d'Embalse]] en Argentine génère {{unité|2109 MW}} de chaleur ({{unité|2109 MWth}}) pour seulement {{unité|648 MW}} d'électricité ({{unité|648 MWe}}).

Cet usage (de symboles munis d'indices) n'est pas recommandé par le [[Bureau international des poids et mesures]] (BIPM), qui considère qu'il n'y a qu'un seul watt : c'est la quantité mesurée qui change, pas l'unité utilisée pour la mesure. De façon générale, {{Citation|le symbole de l’unité ne doit pas être utilisé pour fournir des informations spécifiques sur la grandeur en question et il ne doit jamais être la seule source d'information sur la grandeur. Les unités ne doivent jamais servir à fournir des informations complémentaires sur la nature de la grandeur ; ce type d’information doit être attaché au symbole de la grandeur et non à celui de l’unité{{sfn|BIPM|2019|p=37}}}}.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets|wikt=watt|wikt2=W|Commons=Category:Watt}}
=== Bibliographie ===
* {{Ouvrage|langue=fr-FR|auteur institutionnel=[[Bureau international des poids et mesures]]|titre=Le Système international d'unités (SI)|lieu=Sèvres|éditeur=BIPM|année=2019|numéro d'édition=9|pages totales=216|passage=37|isbn=978-92-822-2272-0|lire en ligne=https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf|format électronique=pdf|id=BIPM2019|plume=oui}}

=== Articles connexes ===
{{Colonnes|nombre=2|
* [[James Watt]]
* [[Ordres de grandeur de puissance]]
* Articles sur les grandeurs utilisant le watt : [[Puissance (physique)|Puissance]], [[Watt-crête]] et [[Négawatt]].
* Articles sur les unités dérivées : Watt par [[Watt par mètre carré|mètre carré]], [[Watt par mètre-kelvin|mètre-kelvin]] et [[Watt par mètre carré-kelvin|mètre carré-kelvin]].
}}

=== Liens externes ===
{{Liens}}

{{Palette|Système international|Grandeurs photométriques}}
{{Portail|électricité et électronique|physique|froid et climatisation|énergie}}

[[Catégorie:Unité de puissance| ]]
[[Catégorie:Unité dérivée du SI]]
[[Catégorie:Unité de mécanique]]
[[Catégorie:Unité de mesure électromagnétique]]
[[Catégorie:Unité de mesure nommée d'après une personne]]