Calculatrice 05 / Outils d'Atelier
Outils d'Atelier
Le couple, la loi d'Ohm et l'autonomie de batterie sont les trois conversions les plus fréquentes à l'atelier : elles partagent donc une seule page ici. Conversion d'unités de couple, loi d'Ohm et autonomie de batterie en ampères-heures — les calculs du quotidien à l'établi.
Comment fonctionne cette calculatrice
La conversion de couple utilise des facteurs de conversion SI standard et exacts. La loi d'Ohm et la puissance décrivent ensemble comment la tension, le courant, la résistance et la puissance sont liés dans tout circuit CC — utile pour vérifier le calibre d'un fil par rapport à un fusible, dimensionner une batterie pour un accessoire, ou diagnostiquer pourquoi quelque chose consomme plus de courant que prévu. L'autonomie de batterie suppose une charge constante et stable — l'autonomie réelle est généralement un peu moindre une fois que l'on tient compte de l'âge de la batterie, de la température et de la chute de tension en charge.
Exemples résolus : un par onglet
Couple. 35 ft-lb dans les deux autres unités :
- 35 × 1,3558179 = 47,45 N·m
- 35 × 12 = 420 in-lb
Loi d'Ohm. 2 A à travers 6 Ω : V = I × R = 12 V, et P = V × I = 24 W.
Batterie. Une batterie de 100 Ah utilisable à 80 %, sous 10 A : 100 × 0,80 = 80 Ah utilisables, ÷ 10 A = 8 heures — et lisez la réserve ci-dessous, car huit heures est le chiffre idéal, pas celui que vous obtiendrez.
Table de conversion de couple
Conversions exactes : 1 ft-lb = 1,3558179 N·m = 12 in-lb. La colonne in-lb est celle que l'on rate, car une clé dynamométrique graduée en livres-pouce et une en livres-pied sont séparées par un facteur douze, et les deux se côtoient dans la même caisse à outils.
| ft-lb | N·m | in-lb |
|---|---|---|
| 10 | 13,6 | 120 |
| 15 | 20,3 | 180 |
| 20 | 27,1 | 240 |
| 25 | 33,9 | 300 |
| 35 | 47,5 | 420 |
| 50 | 67,8 | 600 |
| 75 | 101,7 | 900 |
| 100 | 135,6 | 1 200 |
| 150 | 203,4 | 1 800 |
Convertir relève d'une arithmétique exacte ; choisir la valeur, non. Utilisez toujours le chiffre donné par le manuel d'atelier pour cette fixation précise, dans l'état qu'il spécifie — sec, huilé ou avec frein-filet — puisque la lubrification modifie la force de serrage produite par un couple donné. Les vis à serrage angulaire ou à limite élastique ne peuvent pas être serrées avec une seule valeur de couple.
Loi d'Ohm et puissance, sous les quatre formes
| Pour trouver | Avec V et I | Avec V et R | Avec I et R |
|---|---|---|---|
| Tension (V) | — | — | V = I × R |
| Intensité (I) | — | I = V ÷ R | — |
| Résistance (R) | R = V ÷ I | — | — |
| Puissance (W) | P = V × I | P = V² ÷ R | P = I² × R |
Cela vaut pour le courant continu, c'est-à-dire le circuit électrique d'un véhicule. En courant alternatif, la puissance dépend aussi du facteur de puissance et P = V × I cesse de tout dire. Remarquez P = I² × R : doubler l'intensité dans une connexion quadruple la chaleur qu'elle produit, et c'est pourquoi une cosse desserrée ou corrodée sur un circuit à forte intensité est un risque d'incendie et pas seulement un problème de chute de tension.
Watts, ampères et autonomie d'une batterie
Les appareils sont étiquetés en watts et les batteries en ampères-heures : la première étape est donc toujours watts ÷ volts = ampères. L'autonomie ci-dessous porte sur 80 Ah utilisables — une batterie de 100 Ah aux 80 % que la calculatrice propose par défaut.
| Consommation | Ampères en 12 V | Ampères en 24 V | Autonomie sur 80 Ah utiles |
|---|---|---|---|
| 30 W | 2,50 | 1,25 | 32,0 h |
| 60 W | 5,00 | 2,50 | 16,0 h |
| 100 W | 8,33 | 4,17 | 9,6 h |
| 150 W | 12,50 | 6,25 | 6,4 h |
| 300 W | 25,00 | 12,50 | 3,2 h |
| 600 W | 50,00 | 25,00 | 1,6 h |
| 1 000 W | 83,33 | 41,67 | 0,96 h |
La colonne 24 V explique pourquoi les poids lourds démarrent en 24 V : la même puissance sous une tension double réduit l'intensité de moitié, et diviser l'intensité par deux ramène la chaleur dans le câblage au quart. Si la charge passe par un onduleur, ajoutez ses pertes — un onduleur courant affiche 85–90 % de rendement, si bien qu'une charge de 1 000 W tire plutôt 95 A que 83 A sur une batterie 12 V.
Pourquoi le chiffre d'autonomie est optimiste
- L'effet Peukert. La capacité en ampères-heures d'une batterie se mesure sur une décharge lente et normalisée. Tirez plus fort et vous sortez moins d'ampères-heures de la même batterie — l'effet est marqué en plomb-acide et faible en lithium.
- La profondeur de décharge dépend de la chimie. Le plomb-acide ouvert s'utilise conventionnellement jusqu'à environ 50 % ; l'AGM tolère davantage ; le LiFePO₄ accepte en général 80 % ou plus. Le pourcentage utilisable de cette page est l'endroit où vous précisez dans quel monde vous êtes.
- Le froid ampute nettement la capacité, et une batterie dans un camion non chauffé en hiver est une batterie plus petite que ne le dit l'étiquette.
- L'âge s'accumule. La capacité baisse au fil de la vie : une batterie de 100 Ah de trois ans n'est plus une batterie de 100 Ah.
- Rien ici ne modélise l'alternateur. Il s'agit d'un calcul de décharge pour une batterie seule.
- La décharge profonde n'est pas gratuite. Descendre une batterie plomb-acide sous ce que son fabricant autorise raccourcit fortement sa vie, un coût que le chiffre d'autonomie ne montre jamais.
- Confondre in-lb et ft-lb. Un facteur douze. Appliqué à une petite vis, il l'arrache ou la casse ; appliqué à une grosse, il laisse l'assemblage dangereusement desserré.
- Convertir un couple d'un autre moteur ou d'un autre marché. Cherchez la fixation ; ne convertissez pas un chiffre que vous aviez déjà.
- Saisir la capacité nominale entière comme utilisable. Réglez le pourcentage utilisable sur ce que la chimie autorise, sinon l'autonomie affichée vaut environ le double de la réalité.
- Oublier les pertes de l'onduleur quand la charge est un appareil en courant alternatif.
- Résoudre la loi d'Ohm pour la mauvaise inconnue. Choisissez dans la liste la grandeur qui vous manque ; les deux champs s'adaptent.
- Travailler sous tension. Débranchez la batterie avant de toucher au câblage du véhicule. Un circuit 12 V ne vous électrisera pas et peut très facilement déclencher un incendie.
Où cela se trompe
D'où viennent ces chiffres
Les conversions d'unités et la loi d'Ohm sont exactes. L'enjeu, c'est qu'un couple de serrage recopié dans la mauvaise unité, c'est une fixation qui lâche.
- NIST Special Publication 811 — Le guide de référence sur les unités SI et les facteurs de conversion, y compris le couple et ceux que l'on confond habituellement.
- SAE International — Normes de spécification des fixations et des couples de serrage pour le travail en atelier.
Pourquoi ne pas décharger une batterie à 100 % ?
Une décharge profonde raccourcit considérablement la durée de vie de la plupart des batteries au plomb-acide — de nombreux fabricants recommandent de ne pas descendre régulièrement sous 50 % d'état de charge, avec 80 % de capacité utilisable comme chiffre conservateur courant pour la planification. Les batteries au lithium (LiFePO4) tolèrent bien mieux une décharge plus profonde.
La loi d'Ohm s'applique-t-elle aussi aux circuits CA ?
La relation de base V=IR s'applique aux charges résistives en CA, mais les circuits CA avec des moteurs, inductances ou condensateurs impliquent des facteurs supplémentaires (impédance, facteur de puissance) que cette calculatrice simple ne prend pas en compte.
Estimations uniquement. Pour les spécifications de couple, utilisez toujours les chiffres exacts du fabricant de votre véhicule ou équipement — cet outil convertit les unités, il ne vous indique pas quelle spécification utiliser.