Sciences de l'ingénieur (spécialité) · Première

Rendement d'une chaîne de puissance : fiche de Première SI

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Le rendement d'un convertisseur est le rapport de la puissance utile (sortante) sur la puissance absorbée (entrante) : $\eta = P_u / P_e$ ².
Il est toujours inférieur à 1 (ou 100 %), car la conversion entraîne inévitablement des pertes ².
Dans une chaîne de puissance, le rendement global est le produit des rendements des maillons : $\eta = \eta_1 \times \eta_2 \times \dots$
Le rendement dépend du point de fonctionnement : on parle de rendement instantané ².
Piège : ne jamais additionner ni moyenner les rendements des maillons.

Définir le rendement

Une chaîne de puissance est une succession de composants qui transmettent et transforment de la puissance, depuis une source d'énergie jusqu'à l'effet recherché. Chaque maillon reçoit de la puissance, en restitue une partie sous la forme voulue, et perd le reste. Le rendement mesure cette part restituée. On le modélise maillon par maillon pour savoir où l'on perd de la puissance ³.

Calculer un rendement et des pertes

Rendement global d'une chaîne

Démonstration · Pourquoi un produit ?

Soit $P_0$ la puissance à l'entrée du premier maillon. Le maillon 1 fournit $P_1 = \eta_1 P_0$ . Le maillon 2 reçoit $P_1$ et fournit $P_2 = \eta_2 P_1 = \eta_1\eta_2 P_0$ . En continuant jusqu'au dernier maillon, on obtient $P_n = \eta_1\eta_2\cdots\eta_n P_0$ , donc $P_n / P_0 = \eta_1\eta_2\cdots\eta_n$ .

Les questions qu'on se pose

Le rendement est-il le même pour une puissance et pour une énergie ?

Le rendement instantané compare des puissances à un instant donné ². Sur une durée, on peut comparer les énergies utile et absorbée ; le principe reste le rapport « utile sur absorbé », mais la valeur peut différer de celle d'un point de fonctionnement précis, car la puissance varie au cours du temps.

Faut-il donner le rendement en pourcentage ou en nombre décimal ?

Les deux sont corrects : 0,8 et 80 % désignent la même chose. Garde la forme demandée par l'énoncé, et utilise la forme décimale pour les calculs de produit, plus sûre pour éviter les erreurs.

Sources

Conversion d'énergie et efficacité énergétique, Éduscol - Sciences et techniques industrielles. Consulté le 6 novembre 2026.
Les chiffres de l'énergie : Comment définir le rendement d'un convertisseur d'énergie, Éduscol - Sciences et techniques industrielles. Consulté le 6 novembre 2026.
La modélisation multiphysique en Sciences de l'ingénieur - Volume 1, Éduscol - Sciences et techniques industrielles. Consulté le 6 novembre 2026.
Énergie électrique : génération photovoltaïque, Éduscol - Sciences et techniques industrielles. Consulté le 6 novembre 2026.
Entraînement par chaîne, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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