🔬 Énergie : formes et conversions

L'énergie, c'est quoi ?

L'énergie est ce qui permet de produire un mouvement, de la lumière, de la chaleur, du son ou un changement. On la note E et son unité officielle est le {joule|unité légale de l'énergie, symbole J}. Pour les grandes quantités, on utilise aussi le wattheure (Wh) et le kilowattheure (kWh), surtout pour l'électricité de la maison.

Les différentes formes d'énergie

L'énergie peut se présenter sous plusieurs formes :

• ▸énergie cinétique : celle d'un objet en mouvement (un vélo qui roule) ;
• ▸énergie de position (potentielle) : celle d'un objet en hauteur (une pomme dans l'arbre) ;
• ▸énergie thermique : liée à la chaleur ;
• ▸énergie électrique, énergie lumineuse, énergie sonore ;
• ▸énergie chimique : stockée dans les aliments, les piles, le bois, le carburant.

Convertir, transférer

Un {convertisseur|appareil qui transforme une forme d'énergie en une autre} transforme une forme d'énergie en une autre forme. Un moteur transforme l'énergie électrique en énergie cinétique ; un panneau solaire transforme l'énergie lumineuse en énergie électrique.

On représente ces changements avec une {chaîne énergétique|schéma fléché montrant les conversions successives}. On écrit la forme d'énergie reçue, le convertisseur, puis la forme d'énergie produite, reliés par des flèches.

La conservation de l'énergie

Voici la règle la plus importante : l'énergie ne se crée pas et ne disparaît pas. Elle se {conserve|reste constante en quantité totale, elle se transforme seulement} : elle change simplement de forme ou passe d'un objet à un autre. C'est le principe de conservation de l'énergie.

Le rendement et le bilan énergétique

Dans une conversion, toute l'énergie reçue ne sert pas à ce qu'on veut faire. Une partie est convertie en énergie utile (celle qu'on cherche), une autre en énergie perdue pour nous (souvent de la chaleur). Le bilan énergétique vérifie que l'énergie utile et l'énergie perdue, additionnées, redonnent l'énergie reçue.

Le {rendement|rapport énergie utile divisée par énergie reçue, sans unité} mesure l'efficacité d'un convertisseur :

rendement = énergie utile / énergie reçue

C'est un nombre sans unité, toujours compris entre 0 et 1. On l'exprime souvent en pourcentage. Comme il y a toujours des pertes, le rendement est toujours inférieur à 1 (à 100 %).