Lors d'une conversion d'énergie, on cherche à convertir le maximum d'énergie reçue (notée ER) en énergie utile (notée EU).

Un convertisseur doit avoir le meilleur rendement possible. Le rendement permet de quantifier l'efficacité de la conversion.

Le rendement d'un convertisseur est noté η (éta), il se calcule à l'aide de la relation suivante :

\(\eta=\frac{E_U}{E_R}\)

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Remarque :

Le rendement ne peut prendre que des valeurs comprises entre 0 et 1. Il est exprimé sans unité puisqu'il s'agit du rapport de deux grandeurs de même unité (le Joule).

Le rendement peut également être exprimé sous forme d'un pourcentage : il suffit de multiplié le résultat précédent par 100, le rendement peut alors prendre des valeurs entre 0 et 100%.

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Exemple : consommation et rendement d'un appareil électrique

  1. Réaliser un tableau de mesures de l'énergie électrique consommées par quelques appareil d'usage courant : ordinateur (avec lecture d'une vidéo), ordinateur en veille, lampe de bureau, bouilloire électrique et chargeur de smartphone

  2. Conclure sur les résultats des mesures obtenues.

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Exemple : rendement d'un appareil électrique

Vous devez déterminer le rendement de la bouilloire électrique (ou thermoplongeur) mise à votre disposition.

Effectuer les mesures que vous jugerez utiles pour déterminer la valeur de ce rendement en précisant le protocole expérimentale utilisé.

Pour information, l'énergie utile reçue (en Joule) par la bouilloire est donnée par la relation suivante : Q = m . c . \(\Delta \theta\)

  • m : masse d'eau chauffée en kg

  • c : capacité thermique massique de l'eau liquide - C(eau) = en J . kg-1 . K-1

  • \(\Delta \theta = \theta(finale) - \theta(initiale)\)

  • \(\theta(finale)\) : température finale de l'eau chauffée

  • \(\theta(initiale)\) : température initiale de l'eau chauffée

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