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Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac

Bilan énergétique d'un système : fiche de Terminale SI

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

L'essentiel

  • Faire le bilan énergétique d'un système, c'est comparer ce qu'il reçoit, ce qu'il restitue de façon utile et ce qui part en pertes.5
  • Le programme demande de caractériser la puissance et l'énergie nécessaires au fonctionnement d'un produit.1
  • Le rendement compare l'utile à l'entrant : il vaut toujours moins que 1 pour un convertisseur réel.
  • Un rendement se regarde à l'instant, sur un cycle, puis sur toute la vie du produit.4
  • Une ressource dont le bilan net passe sous 1:1 coûte plus d'énergie qu'elle n'en fournit.5

Ce qu'est un bilan énergétique

Tu as déjà étudié les convertisseurs d'énergie et le stockage de l'énergie. Le bilan énergétique réunit ces deux idées : il s'agit de suivre l'énergie qui entre dans un système, celle qui en sort sous forme utile, et celle qui se dissipe en chemin.

Le même raisonnement sert dans d'autres domaines. Une feuille d'arbre, par exemple, a son propre bilan : elle absorbe de l'énergie, en dégage et en emmagasine.6 Ces trois mots (absorbé, dégagé, emmagasiné) décrivent aussi très bien un moteur, une batterie ou un chauffe-eau.

Poser le bilan et calculer le rendement

Rendement instantané, sur cycle, sur la vie

Un seul chiffre ne dit pas tout. Les ressources du programme distinguent le rendement instantané et le rendement sur cycle, puis introduisent le rendement sur cycle de vie, qui intègre des idées de soutenabilité.4

Le bilan peut aussi devenir un rapport entre énergie dépensée et énergie obtenue pour toute une filière. Un résultat inférieur à 1:1 signale qu'il faut fournir plus d'énergie que la ressource n'en donne.5 Pour les hydrocarbures fossiles, ce rapport est tombé à près de 15:1 en 2010, ce qui veut dire qu'un baril d'énergie dépensé permet d'en produire environ 15.5

Pièges à éviter

Questions flash

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  1. Un système reçoit une puissance de 500 W500\ \text{W} et restitue 400 W400\ \text{W} de puissance utile. Quel est son rendement, en pourcentage ?

  2. Dans un bilan énergétique d'un système, l'énergie entrante est égale à :

  3. Un convertisseur réel peut avoir un rendement supérieur à 1.

  4. Que signifie un bilan net énergétique inférieur à 1:1 pour une ressource ?

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre rendement et bilan énergétique ?

Le bilan décrit tous les flux d'énergie : entrée, utile, pertes, stockage. Le rendement est un seul nombre tiré de ce bilan, le rapport entre l'utile et l'entrant. Tu poses d'abord le bilan, ensuite tu calcules le rendement.

Dois-je raisonner en énergie ou en puissance ?

Cela dépend des données. Avec des puissances, tu obtiens un rendement à un instant donné. Avec des énergies sur une durée, tu obtiens un rendement sur cette durée, ce qui rejoint la distinction entre rendement instantané et rendement sur cycle.4 L'essentiel est de ne pas mélanger les deux dans un même calcul.

Sources

Programme visé : Spécialité Sciences de l'Ingénieur - Classe de Terminale · Éduscol STI

  1. Spécialité Sciences de l'Ingénieur - Classe de Terminale, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  2. Bulletin Officiel N°19 - Sciences de l'ingénieur Terminale, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 7 novembre 2026.
  3. Programmes et ressources - Sciences de l'Ingénieur, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  4. Conversion d'énergie et efficacité énergétique, Éduscol - Spécialité SI. Consulté le 7 novembre 2026.
  5. Bilan énergétique, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
  6. Bilan énergétique d'une feuille, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.

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