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Sciences de l'ingénieur (spécialité) · Première

Rendement d'une chaîne de puissance : quiz de 1re SI

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

L'essentiel

  • Le rendement instantané est le rapport de la puissance utile (sortante) sur la puissance absorbée (entrante) : η=Pu/Pe\eta = P_u / P_e.2
  • Les pertes sont inévitables : η\eta est toujours strictement inférieur à 1 et se donne sans unité (ou en %).2
  • Dans une chaîne de puissance, la puissance utile d'un maillon est la puissance absorbée du suivant : le rendement global est le produit des rendements.
  • Le rendement dépend du point de fonctionnement : pour un moteur, il est maximal au voisinage de la puissance nominale.1

Avant de commencer

Ce quiz porte sur le rendement d'une chaîne de puissance. Une chaîne de puissance relie une source d'énergie à l'actionneur qui produit l'effet voulu, en passant par plusieurs convertisseurs : par exemple un moteur électrique, puis un réducteur, puis une transmission par chaîne. Chaque maillon reçoit une puissance, en restitue une partie sous forme utile et perd le reste.

Les questions te demandent de reconnaître la définition du rendement, de calculer une puissance perdue ou utile, d'enchaîner plusieurs rendements et d'éviter les erreurs classiques. Prends une calculatrice pour les questions numériques, et lis toujours l'explication, même quand tu as juste : elle précise le piège que la question cherchait à tendre.

Quiz

16 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle expression donne le rendement instantané (ou rendement en puissance) d'un convertisseur ?

  2. Un convertisseur réel peut avoir un rendement supérieur à 1 s'il est très bien conçu.

  3. Un moteur absorbe Pe=500P_e = 500 W et fournit Pu=400P_u = 400 W. Quel est son rendement (valeur entre 0 et 1) ?

  4. Un convertisseur reçoit Pe=200P_e = 200 W et restitue Pu=150P_u = 150 W. Quelle puissance est perdue, en watts ?

  5. Une chaîne de puissance comporte trois maillons de rendements 0,95 ; 0,90 et 0,85. Quel est son rendement global (arrondi au millième) ?

  6. Pourquoi le rendement global d'une chaîne de puissance est-il le produit des rendements des maillons ?

  7. Dans une chaîne de puissance, le rendement global peut être supérieur au meilleur rendement de ses maillons.

  8. Une chaîne de puissance a un rendement global de 0,6. La puissance utile en sortie est de 120 W. Quelle puissance faut-il fournir en entrée, en watts ?

  9. Pour un moteur électrique, où le rendement est-il le plus élevé ?

  10. Une centrale convertit de la chaleur en électricité avec un rendement en puissance de 33 %.1 Elle reçoit 300 MW de puissance thermique. Quelle puissance électrique fournit-elle, en mégawatts ?

  11. Un moteur de rendement 0,9 entraîne un réducteur de rendement 0,95. Le moteur absorbe 1 000 W. Quelle puissance utile sort du réducteur, en watts ?

  12. Que dit-on de la transmission de puissance par chaîne et pignons, comparée aux courroies à frottement ?

  13. Quelle valeur de rendement est citée pour la chaîne silencieuse ?

  14. Pour un module photovoltaïque, de quel rapport le rendement est-il défini ?

  15. Parmi ces propositions, lesquelles sont correctes pour un rendement ? (plusieurs réponses)

    Plusieurs réponses possibles.

  16. Un élève calcule le rendement d'une chaîne à deux maillons de rendements 0,8 et 0,7 en trouvant 0,8+0,7=1,50{,}8 + 0{,}7 = 1{,}5. Que peux-tu dire de ce résultat ?

Les questions qu'on se pose

Quelle différence entre puissance perdue et rendement ?

La puissance perdue Pp=Pe−PuP_p = P_e - P_u se mesure en watts : elle dit combien de puissance n'est pas restituée sous forme utile.2 Le rendement η=Pu/Pe\eta = P_u / P_e est un rapport sans unité qui compare la sortie utile à l'entrée.2 Deux convertisseurs peuvent perdre autant de watts et avoir des rendements très différents, selon la puissance qu'ils traitent.

Faut-il toujours multiplier les rendements dans une chaîne ?

Oui, tant que les maillons sont en série, c'est-à-dire que la puissance utile de l'un est la puissance absorbée du suivant. Le produit découle directement de la définition η=Pu/Pe\eta = P_u / P_e appliquée à chaque maillon. Avant de multiplier, convertis les pourcentages en nombres entre 0 et 1, et vérifie que le résultat est plus petit que chacun des rendements de départ.

Le rendement d'un moteur est-il une valeur fixe donnée par le constructeur ?

Non. Le rendement instantané est défini en un point de fonctionnement donné,2 et pour un moteur il est maximal au voisinage de la puissance nominale.1 Une valeur de catalogue correspond donc à un point précis ; dès que la vitesse ou la charge change, le rendement change aussi.

Sources

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

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

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