Calculateur Électrique
kW ⇄ kVA ⇄ Ampères
Puissance active, apparente et réactive, cos φ, rendement moteur, chute de tension NF C 15-100 et section de câble minimale. Chaque formule est affichée avec son application numérique.
Puissance ⇄ intensité
Monophasé et triphasé équilibréChute de tension & section de câble
Formule usuelle NF C 15-100 — courant repris du module 1Compensation d'énergie réactive
Qc = P × (tan φ₁ − tan φ₂)Intensité appelée par un moteur triphasé 400 V
Ordres de grandeur pour un moteur asynchrone à pleine charge, cos φ 0,85 et rendement 90 %. La plaque signalétique du moteur fait toujours foi — ces valeurs servent à vérifier un ordre de grandeur, pas à dimensionner.
| P utile (arbre) | P absorbée | S apparente | Intensité |
|---|
Ces valeurs sont des courants nominaux. Le courant de démarrage direct d'un moteur asynchrone atteint couramment 5 à 8 fois le nominal pendant quelques secondes : c'est lui qui dimensionne la courbe de déclenchement de la protection et qui explique les chutes de tension fugitives observées au démarrage des grosses machines.
Comprendre les calculs de puissance électrique
kW, kVA, kvar : le triangle des puissances
Trois grandeurs, une seule réalité physique. La puissance active P, en kW, est celle qui produit un travail : elle fait tourner l'arbre du moteur, chauffe la résistance, éclaire la lampe. La puissance réactive Q, en kvar, alimente les champs magnétiques des moteurs et des transformateurs : elle fait des allers-retours entre la source et la charge sans jamais produire de travail utile. La puissance apparente S, en kVA, est la somme vectorielle des deux — c'est ce que les câbles, le transformateur et les protections doivent réellement encaisser.
S² = P² + Q² · P = S × cos φ · Q = P × tan φ
Monophasé : S = U × I · P = U × I × cos φ
Triphasé équilibré : S = √3 × U × I · P = √3 × U × I × cos φ (U entre phases)
Conséquence pratique : dimensionner un groupe électrogène ou un onduleur en kW plutôt qu'en kVA est une erreur classique. Une charge de 80 kW à cos φ 0,8 appelle 100 kVA — un groupe de 80 kVA sera en surcharge permanente.
Le piège du rendement moteur
La puissance gravée sur la plaque d'un moteur est sa puissance mécanique utile sur l'arbre, pas ce qu'il consomme. Un moteur de 15 kW à rendement 90 % absorbe 16,7 kW au réseau : les 1,7 kW de différence partent en pertes fer, pertes Joule et frottements. Oublier ce rendement conduit à sous-estimer le courant d'environ 10 %, ce qui suffit à choisir un calibre de protection ou une section de câble en dessous du nécessaire.
Deuxième subtilité : le cos φ et le rendement d'un moteur asynchrone s'effondrent à faible charge. Un moteur surdimensionné qui tourne à 30 % de sa charge nominale peut descendre à un cos φ de 0,4 ou 0,5. C'est l'une des principales causes de mauvais facteur de puissance dans les ateliers, et l'une des rares que l'on corrige mieux en redimensionnant la machine qu'en ajoutant des condensateurs.
Chute de tension : la formule et ses limites
La formule usuelle retenue par la NF C 15-100 est :
ΔU = b × (ρ₁ × L / S × cos φ + λ × L × sin φ) × Ib
b = 2 en monophasé, √3 en triphasé · L en mètres · S en mm² · Ib courant d'emploi en ampères
ρ₁ = résistivité en service normal, soit 1,25 × ρ₂₀ : 0,0225 Ω·mm²/m pour le cuivre, 0,036 pour l'aluminium
λ = réactance linéique, valeur par défaut 0,08 mΩ/m
Les limites admissibles dépendent de la manière dont l'installation est alimentée. Pour un branchement basse tension sur le réseau public de distribution : 3 % pour l'éclairage, 5 % pour les autres usages. Pour une installation alimentée par un poste de livraison ou de transformation HTA/BT privé — le cas courant en industrie — les limites passent à 6 % et 8 %, parce que la chute dans le transformateur et la liaison amont est maîtrisée par l'exploitant.
Une chute excessive ne se voit pas toujours : elle se traduit par des moteurs qui peinent à démarrer, des contacteurs qui décollent, un éclairage qui faiblit à la mise en route d'une machine, et un échauffement anormal des câbles. Sur les grandes longueurs — un atelier éloigné, une pompe en bout de parcelle — c'est presque toujours ce critère, et non le courant admissible, qui impose la section.
Pourquoi remonter son cos φ
Un facteur de puissance dégradé coûte trois fois : il fait circuler un courant plus élevé pour la même puissance utile, donc des pertes Joule plus fortes et une chute de tension aggravée ; il consomme de la capacité de transformateur et de câble qui ne produit rien ; et il déclenche la facturation de l'énergie réactive au-delà d'une tan φ de 0,4. La compensation se calcule simplement — Qc = P × (tan φ₁ − tan φ₂) — mais son installation ne s'improvise pas : en présence d'harmoniques, fréquentes dès qu'il y a des variateurs de vitesse, des condensateurs mal choisis entrent en résonance avec le réseau et se détruisent.
Les limites de ce calculateur
- Il suppose un régime triphasé équilibré et une charge linéaire. Il ne traite ni le déséquilibre entre phases, ni les harmoniques, ni les régimes transitoires — notamment les courants de démarrage, qui atteignent couramment 5 à 8 fois le nominal.
- Il ne calcule pas le courant admissible du conducteur, qui dépend du mode de pose, du groupement de circuits, de l'isolant et de la température ambiante, et qui peut imposer une section supérieure à celle donnée ici.
- Il ne traite ni les protections (calibre, pouvoir de coupure, sélectivité, courbe de déclenchement), ni les conditions de coupure du régime de neutre, ni la section du conducteur de protection, ni les longueurs maximales protégées.
- Les valeurs de ρ₁ et de λ sont les valeurs conventionnelles usuelles. Une note de calcul officielle utilise les caractéristiques réelles du câble posé.
- Toute intervention sur une installation électrique relève d'une personne qualifiée et habilitée (art. R. 4544-9 et suivants du Code du travail). Ce calculateur aide à préparer et à vérifier, il ne remplace ni la note de calcul ni la vérification initiale.
Sources officielles : NF C 15-100 — Installations électriques à basse tension (AFNOR) · Promotelec — Comment calculer une chute de tension électrique · Code du travail, art. R. 4544-1 et suivants — opérations sur les installations électriques (Légifrance) · INRS — Dossier « Risque électrique »
Contenu vérifié — dernière vérification : août 2026
Questions fréquentes
Comment passer des kVA aux kW ?
Multipliez par le facteur de puissance : P (kW) = S (kVA) × cos φ. Un transformateur de 250 kVA alimentant une charge à cos φ 0,8 ne délivre que 200 kW utiles. Inversement, pour connaître les kVA nécessaires à une charge exprimée en kW, divisez par le cos φ. C'est le calcul à faire avant de commander un groupe électrogène ou un onduleur.
Pourquoi un moteur consomme-t-il moins d'ampères en triphasé ?
À puissance égale, le triphasé 400 V appelle environ trois fois moins de courant que le monophasé 230 V, parce que la puissance est répartie sur trois conducteurs sous une tension composée plus élevée. C'est tout l'intérêt du triphasé en industrie : sections de câble réduites, pertes Joule divisées, chute de tension bien plus faible sur les grandes longueurs.
Quelle section pour 32 A sur 100 mètres ?
Impossible à répondre sans plus d'éléments : la section dépend du régime, du cos φ, de la limite de chute de tension applicable, du mode de pose et de la température ambiante. C'est justement ce que fait le module 2 pour le critère de chute de tension — mais le courant admissible reste à vérifier dans les tableaux de la NF C 15-100 en fonction du mode de pose réel. Sur 100 mètres, c'est presque toujours la chute de tension qui commande.
Cuivre ou aluminium ?
L'aluminium a une résistivité en service de 0,036 Ω·mm²/m contre 0,0225 pour le cuivre, soit environ 60 % de plus. À chute de tension égale, il faut donc une section nettement supérieure. Il reste intéressant sur les grosses sections et les grandes longueurs pour son coût et son poids, mais impose des précautions de raccordement spécifiques.
Faut-il être habilité pour intervenir ?
Oui. Les opérations sur ou au voisinage des installations électriques ne peuvent être confiées qu'à des travailleurs habilités par l'employeur, après formation et évaluation, conformément aux articles R. 4544-9 et suivants du Code du travail. Le niveau d'habilitation dépend de la nature de l'opération, du domaine de tension et du rôle tenu. Ce calculateur ne se substitue à aucune de ces obligations.
Aide-mémoire
Monophasé
S = U·I · P = U·I·cos φ
I = P / (U·cos φ)
Triphasé équilibré
S = √3·U·I · P = √3·U·I·cos φ
I = P / (√3·U·cos φ)
S² = P² + Q² · Q = P·tan φ
Habilitation électrique
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