L'énergie
L’énergie est une grandeur physique qui traduit l’aptitude d’un système à pouvoir en modifier un autre.
Forme d'énergie | Source d'énergie possible |
|---|---|
Mécanique | Mouvement de l'eau ou de l'air (vent), d'une voiture... |
Thermique | Issue d'une combustion, d'un frottement |
Rayonnante | La lumière issue du Soleil, les ondes wifi |
Électrique | Difficilement stockable (condensateurs) elle est transportée par déplacement de charges électriques |
Chimique | Liée aux liaisons entre atomes, elle est stockée dans des piles, dans des aliments... |
Nucléaire | On la trouve au cœur des atomes, utilisée par fusion ou fission |
Les sources d'énergie sont considérées comme renouvelables si leurs "réserves" ne diminuent pas à l'échelle humaine (solaire, hydraulique, éolien, géothermique). La biomasse est un cas particulier car cela dépend de notre gestion des forêts.
Les énergie fossiles (pétrole, charbon, gaz naturel) et nucléaires (uranium) ne sont pas renouvelables.
Énergie et puissance
Lien entre puissance et énergie
La puissance correspond à l'énergie consommée en une seconde.
\boxed {\Large{E = P \times t}}
E en J
P en W
t en s
Remarque :
Le Joule est une toute petite énergie, dans les consommations électriques par exemple on lui préfèrera le kW.h.
Ordres de grandeur
Puissances électriques dans l'habitat
Puissances usuelles autour de nous
Conversion et chaîne énergétique
L'énergie ne peut ni être créée, ni être détruite : c'est ce qu'on appelle le principe de conservation de l'énergie.
Nous pouvons simplement passer d'une forme d'énergie à une autre grâce à un transformateur énergétique.
Chaîne énergétique
Afin de schématiser les transformations on respectera les conventions de schématisation :
- Réserve d'énergie : rectangle
- Transfert d'énergie : flèche
- Convertisseur : ovale
Rendement
Le rendement d'un convertisseur est un paramètre important pour son étude. Il peut être calculé à partir de énergies ou à partir de puissances.
\boxed {\Large {\eta=\frac{P_{utile}}{P_{reçue}}=\frac{E_{utile}}{E_{reçue}}}}.
Remarques :
- Le rendement est compris entre 0 et 1, généralement inférieur à 1 car il y a presque toujours des pertes.
- lorsque deux conversions ont lieu, la rendement global est le produit des rendements.
\boxed {\Large {\eta=\eta_1 \times \eta_2}}.