| Ressource énergétique renouvelable : leurs réserves ne diminuent pas malgré leur exploitation | Énergie solaire | Énergie éolienne | Énergie hydraulique | Géothermie | Biomasse |
|---|---|---|---|---|---|
| Origine | Le Soleil | Le vent | L'eau en mouvement | Le sol | Le monde vivant, végétal ou animal |
| Ressource énergétique non renouvelable : leurs réserves diminuent | Énergie chimique fossile | Énergie nucléaire |
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| Origine | Fossilisation d'êtres vivants : pétrole, gaz, charbon | Noyaux d'uranium 235 |
L'électricité est un moyen de transport de l'énergie et non pas une ressource énergétique. Elle ne peut pas être stockée à grande échelle.
Puissance
La puissance caractérise la vitesse d'un transfert d'énergie :
P_{\left(W\right)} = \dfrac{E_{\left(J\right)} }{\Delta t_{\left(s\right)} }
Elle s'exprime en watts (W).
Rendement
Le rendement d'une conversion d'une chaîne énergétique est le rapport de l'énergie utile par celle absorbée ou aussi de la puissance utile par celle absorbée. C'est une grandeur sans unité, généralement notée \eta :
\eta = \dfrac{E_{utile\left(J\right)}}{E_{absorbée\left(J\right)}} = \dfrac{P_{utile\left(W\right)}}{P_{absorbée\left(W\right)}}
À cause des pertes inévitables lors des conversions d'énergie, le rendement est compris entre 0 et 1. On l'exprime souvent par un pourcentage.
Conventions récepteur et générateur
La consommation d'énergie électrique domestique est donnée en kWh :
1 kWh = 3{,}600 \times 10^{6} J = 3,600 MJ
Effet Joule
Un conducteur ohmique convertit l'énergie qu'il reçoit depuis un générateur électrique en énergie thermique. Cette énergie est dissipée vers le milieu extérieur.
| Puissance électrique | P_{él\left(W\right)} = U_{\left(V\right)} \times I_{\left(A\right)} |
| Énergie électrique | E_{\left(J\right)} = P_{él\left(W\right)} \times \Delta t_{\left(s\right)} = U_{\left(V\right)} \times I_{\left(A\right)} \times \Delta t_{\left(s\right)} |
| Énergie électrique exprimée en kWh | E_{\left(kWh\right)} = P_{él\left(kW\right)} \times \Delta t_{\left(h\right)} |
| Loi d'Ohm | U_{AB\left(V\right)} = R_{\left(\Omega\right)} \times I_{\left(A\right)} |
| Puissance dissipée par effet Joule | P_{J\left(W\right)} = R_{\left(\Omega\right)} \times I_{\left(A\right)}^{2} |
| Tension aux bornes d'un générateur | U_{PN\left(V\right)} = E_{\left(V\right)} - r_{\left(\Omega\right)} \times I_{\left(A\right)} |
| Puissance d'entrée d'un générateur électrochimique | P_{chimique\left(W\right)} = E_{\left(V\right)} \times I_{\left(A\right)} |
| Rendement d'un générateur électrochimique | \eta = \dfrac{P_{él \left(W\right)}}{P_{chimique \left(W\right)}} = \dfrac{U_{PN\left(V\right)}}{E_{\left(V\right)}} |
Chaîne énergétique d'un conducteur ohmique
