Sciences de l'ingénieur (spécialité) · Première

Chaîne de puissance : fiche de révision de Première SI

Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

La puissance P mesure à quel rythme l'énergie est produite ou échangée ; elle s'exprime en watts (W).
Relation de base : $P = \dfrac{E}{\Delta t}$ , avec E en joules (J) et $\Delta t$ en secondes (s).
Une chaîne énergétique montre où l'énergie est stockée et où elle change de forme ; une part peut partir en chaleur et devenir inutilisable.
Pour transmettre une puissance mécanique, on peut utiliser une chaîne à rouleaux et des pignons : changer le diamètre d'un pignon change le rapport de vitesse.
Piège n°1 : confondre énergie (joules) et puissance (watts), ou oublier de convertir les heures en secondes.

L'essentiel à retenir

Analyser un produit existant, c'est suivre le chemin de l'énergie et de la puissance depuis l'endroit où elle entre jusqu'à l'endroit où elle sert. Le programme de Première place cette étude dans l'organisation fonctionnelle et matérielle d'un produit, avec les échanges d'énergie et les transmissions de puissance ¹. Cette fiche rassemble ce qu'il faut savoir pour lire et calculer une chaîne de puissance.

Puissance et énergie

Cette relation se retourne selon ce que tu cherches :

Tu cherches	Formule	Unité du résultat
la puissance	$P = E/\Delta t$	W
l'énergie	$E = P \times \Delta t$	J
la durée	$\Delta t = E/P$	s

Un même appareil n'échange donc pas toujours la même énergie : plus il fonctionne longtemps, plus l'énergie échangée est grande, alors que sa puissance, elle, ne change pas.

La chaîne énergétique et les pertes

Lire une chaîne, c'est repérer, dans l'ordre, ce qui contient l'énergie (stockage) et ce qui la change de forme (conversion). Par exemple, un élément peut transformer de l'énergie électrique en mouvement : on dit qu'il convertit l'énergie. À chaque conversion, tu dois te demander : qu'est-ce qui entre, qu'est-ce qui sort, et qu'est-ce qui se perd ?

Les grandeurs d'une transmission de puissance

Pour caractériser la puissance, le programme demande de travailler avec des grandeurs physiques mécaniques ou électriques ¹. La puissance instantanée est le produit d'une grandeur d'effort par une grandeur de flux ¹ : en translation $P = F \times v$ (force en N, vitesse en m/s), en rotation $P = C \times \omega$ (couple en N·m, vitesse angulaire en rad/s), en électricité $P = U \times I$ (tension en V, intensité en A). Dans les trois cas, P est en watts.

Transmettre la puissance : l'entraînement par chaîne

Un entraînement par chaîne sert à envoyer de la puissance mécanique d'un point à un autre. On le rencontre surtout sur les vélos et les motos, mais aussi dans de nombreuses machines ⁴. Le plus souvent, une chaîne à rouleaux s'enroule sur un pignon : ses dents viennent se loger entre les maillons ⁴.

Comparer les solutions de transmission fait partie de l'analyse d'un produit :

Solution	Ce que disent les sources
Chaîne et pignons	Transmission très efficace, avec bien moins de pertes par friction qu'une courroie à frottement ⁴
Arbre d'entraînement	Plus robuste et plus fiable, mais ses engrenages coniques frottent nettement plus qu'une chaîne ⁴
Courroie crantée	Certaines courroies synchrones récentes transmettent une puissance équivalente à celle d'une chaîne de même largeur ⁴

Méthode et pièges d'examen

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre puissance et énergie ?

L'énergie (en joules) est une quantité ; la puissance (en watts) est la vitesse à laquelle cette énergie est produite ou échangée ². Deux appareils peuvent échanger la même énergie : celui qui y met moins de temps est le plus puissant, selon $P = E/\Delta t$ ².

Pourquoi toute la puissance d'entrée n'arrive-t-elle pas à la sortie ?

Parce qu'une part de l'énergie peut se transformer en chaleur et devient alors perdue pour l'usage prévu ². Dans une transmission mécanique, la friction y contribue : une chaîne et ses pignons en perdent peu, alors que des engrenages coniques en génèrent davantage ⁴. À chaque élément de la chaîne, une petite part se perd.

Une chaîne de puissance, est-ce la même chose qu'une chaîne de vélo ?

Non. La chaîne de puissance désigne l'ensemble des constituants d'un produit qui alimentent, distribuent, convertissent et transmettent la puissance ¹. La chaîne de vélo est une pièce réelle qui transmet la puissance mécanique aux roues ⁴ : elle ne représente qu'un élément de transmission dans la chaîne de puissance d'un vélo.

Sources

Chaîne de puissance - Annexe au programme, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
Production et stockage de l'énergie - Fiche d'accompagnement pédagogique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
Sciences de l'ingénieur - Terminale générale, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
Entraînement par chaîne, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
Puissance Télévision, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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