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Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Rendement » ?

Définition 70.7 Physique du primaire et du collège · Chapitre 70 — Les formes de l’énergie et leurs conversions

Le rendement d’un convertisseur est la fraction de l’énergie qu’il reçoit et qu’il livre sous la forme voulue :

rendement=eˊnergie utile en sortieeˊnergie totale en entreˊe,\text{rendement} = \frac{\text{énergie utile en sortie}}{\text{énergie totale en entrée}},

un nombre entre 00 et 11 (ou son pourcentage). Le reste n’est pas détruit — la conservation l’interdit — mais s’échappe sous des formes non voulues, presque toujours en tiédeur.

Un diagramme de rendement : cent joules en entrée, trente-cinq livrés comme voulu, soixante-cinq échappés en tiédeur — et pas un joule ne manque à la somme.
Un diagramme de rendement : cent joules en entrée, trente-cinq livrés comme voulu, soixante-cinq échappés en tiédeur — et pas un joule ne manque à la somme.
Deux convertisseurs dans un même champ : la lumière du Soleil devient énergie électrique dans les panneaux, l’air en mouvement devient énergie électrique dans les éoliennes.
Deux convertisseurs dans un même champ : la lumière du Soleil devient énergie électrique dans les panneaux, l’air en mouvement devient énergie électrique dans les éoliennes.

Exemples

Exemple 70.8 (Bulletins scolaires)

L’ampoule ancestrale à incandescence : cinq pour cent de lumière, quatre-vingt-quinze de chaleur — un radiateur qui a un passe-temps. Sa remplaçante moderne : plus de trente pour cent, le reste encore en chaleur. Un moteur de voiture : environ un tiers en mouvement utile, deux tiers par le radiateur et l’échappement. Un moteur électrique : au-dessus de quatre-vingt-dix. Les grands alternateurs : près de quatre-vingt-dix-neuf — les plus beaux convertisseurs de la civilisation. Aucun convertisseur honnête n’atteint cent : une fuite en tiédeur est la commission universelle de la nature.

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Définition 9.12 Physique du lycée · Chapitre 9 — Énergie : formes et conservation

Un convertisseur consomme EconsumedE_{\text{consumed}} et livre la forme voulue EusefulE_{\text{useful}} ; son rendement est

η=EusefulEconsumed<1.\eta = \frac{E_{\text{useful}}}{E_{\text{consumed}}} < 1 .

La conservation interdit η>1\eta > 1, et les vrais convertisseurs n’atteignent jamais 11 : l’énergie manquante n’est pas détruite — elle part en chaleur.

Le budget du moteur de voiture, largeurs de flèches à l’échelle : sur 45\, MJ consommés, 13.5\, MJ font avancer la voiture ; le reste est chaleur.
Le budget du moteur de voiture, largeurs de flèches à l’échelle : sur 45 MJ45\,\mathrm{MJ} consommés, 13.5 MJ13.5\,\mathrm{MJ} font avancer la voiture ; le reste est chaleur.

Exemples

Exemple 9.13 (Où va l’essence)

Un kilogramme d’essence stocke 45 MJ45\,\mathrm{MJ} d’énergie chimique ; un moteur de voiture le convertit avec η≈0.30\eta \approx 0.30 : 13.5 MJ13.5\,\mathrm{MJ} de mouvement, 31.5 MJ31.5\,\mathrm{MJ} chauffant l’échappement, le radiateur et la rue. Les deux tiers de chaque réservoir réchauffent l’atmosphère.

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