Chaînes d'énergie et d'information : cours de 3e

Prends un objet de ton quotidien : une porte de garage motorisée, un détecteur de fumée, une station de vélos électriques. Quand tu l'observes de l'extérieur, tu ne vois qu'un boîtier ou une coque. Pourtant, à l'intérieur, il se passe deux choses en même temps : de l'énergie circule pour faire agir l'objet, et de l'information circule pour que l'objet sache quand et comment agir.

En technologie, on appelle un tel objet un OST, un objet ou système technique. Au cycle 4, on te demande de décrire l'organisation interne d'un OST et ses échanges avec son environnement, c'est-à-dire ce qu'il reçoit et ce qu'il rend, sous forme d'énergie ou de données ¹⁴. Les deux chaînes de ce cours sont les outils pour y arriver.

La grande majorité des objets et systèmes techniques a besoin d'énergie pour fonctionner, et la circulation de cette énergie se représente par une chaîne d'énergie ³. Les systèmes automatisés, eux, ont besoin d'information pour fonctionner de manière autonome, et la circulation de cette information se représente par une chaîne d'information ³.

Le mot clé est « chemin ». Dans une lampe de poche, l'énergie ne reste pas dans la pile : elle part de la pile, passe par un interrupteur, arrive à l'ampoule ou à la LED, et ressort sous forme de lumière. Le découpage en blocs permet de ne pas se perdre dans le détail des fils et des composants : on regarde d'abord à quoi sert chaque étape du trajet.

L'énergie peut prendre plusieurs formes : électrique, mécanique, thermique, lumineuse… ³. Une chaîne d'énergie sert aussi à repérer où la forme change. Dans un ventilateur, l'énergie arrive sous forme électrique, le moteur la convertit en énergie mécanique, et l'hélice la transmet à l'air. Entre l'entrée et la sortie, la forme a changé au niveau du moteur : c'est le bloc de conversion.

Un système automatisé agit de façon autonome : personne n'appuie sur un bouton à chaque fois. Pour cela, il doit savoir ce qui se passe autour de lui, décider, puis agir ou signaler. Les ressources de cycle 4 distinguent les constituants suivants : le capteur, le microcontrôleur, les composants d'une interface et l'afficheur ²⁴. Chacun a une fonction précise, et tu dois savoir associer chaque composant à sa fonction ⁴.

Dans un objet réel, les deux chaînes ne sont pas séparées : elles s'imbriquent. Dans les séquences sur la station de vélos électriques, on complète la chaîne d'information à partir de l'expérience de l'utilisateur, puis on s'interroge sur le chemin de l'énergie ¹. D'autres séquences portent sur une gâche électrique, une mini-serre, un détecteur de fumée (DAAF) ou un portail ¹².

Pour comparer les deux chaînes, regarde ce qui circule et à quoi cela sert.

Au DNB, l'épreuve de technologie propose souvent de compléter une chaîne à partir d'un objet présenté en photo ou en schéma, ou de repérer à quel bloc appartient un composant. La méthode ci-dessus suffit : repérer, classer, ordonner, nommer. Ce chapitre prépare aussi les notions suivantes du programme, les objets connectés et le cycle de vie d'un produit, où l'on retrouve la circulation de données.