Objectifs du parcours
Ce que tu vas savoir faire
- Expliquer trois familles de conversion sans combustion.
- Expliquer lire une chaîne énergétique.
- Expliquer le rendement global se multiplie.
- Expliquer pourquoi transporter à haute tension ?.
- Expliquer un réseau à équilibrer.
- Expliquer stocker, c'est convertir.
Le chapitre en bref
Le réseau électrique doit équilibrer en permanence production et consommation. Pour une puissance transportée donnée, augmenter la tension diminue l'intensité et donc les pertes par effet Joule ; le stockage exige une conversion vers une autre forme d'énergie.
1. Trois familles de conversion sans combustion
Une énergie mécanique peut entraîner un alternateur, directement dans une éolienne ou indirectement après une conversion thermique. Le photovoltaïque convertit un rayonnement ; piles et accumulateurs effectuent une conversion électrochimique. Sans combustion ne signifie pas sans impact : matériaux, implantation, déchets et risques doivent aussi être examinés.
2. Lire une chaîne énergétique
Une chaîne identifie le réservoir ou flux initial, les convertisseurs, l'énergie utile et les dissipations. Dans une centrale nucléaire, l'énergie libérée chauffe un fluide, la vapeur met une turbine en mouvement puis l'alternateur produit l'électricité. Nommer toutes les étapes empêche d'attribuer l'électricité directement à l'uranium.
3. Le rendement global se multiplie
Si deux convertisseurs ont des rendements η1 et η2, le rendement global vaut η1 × η2. Avec 0,80 puis 0,90, il vaut 0,72 et non 1,70. Cette relation vient du fait que l'énergie utile de la première étape devient l'énergie reçue par la suivante.
4. Pourquoi transporter à haute tension ?
La puissance électrique vaut P = U × I. À puissance donnée, augmenter U permet de diminuer I. Or les pertes thermiques dans une ligne résistive valent PJ = R × I² : diviser l'intensité par dix divise ces pertes par cent. Les transformateurs élèvent puis abaissent la tension sur un réseau alternatif.
5. Un réseau à équilibrer
L'électricité circule dans un réseau interconnecté où production et consommation doivent rester équilibrées à chaque instant. Les gestionnaires prévoient la demande, mobilisent des moyens pilotables, échangent avec les réseaux voisins et ajustent certains usages. Une forte part de production variable augmente le besoin de flexibilité sans rendre l'équilibre impossible.
6. Stocker, c'est convertir
Un accumulateur stocke une énergie chimique, une STEP une énergie potentielle gravitationnelle, un volant une énergie cinétique. Capacité, puissance, durée, rendement aller-retour, masse, coût et impacts diffèrent. Il n'existe donc pas un stockage universel : le dispositif doit correspondre à l'échelle de temps et au service recherchés.
Erreurs fréquentes
L'essentiel à mémoriser
- La même sortie électrique peut provenir de chaînes de conversion différentes, chacune avec ses pertes et impacts.
- Une chaîne énergétique distingue les formes d'énergie et les convertisseurs successifs.
- Les pertes de chaque étape se cumulent : un rendement global est le produit des rendements successifs.
- La haute tension réduit l'intensité et, plus fortement encore, les pertes par effet Joule.
- Le réseau ne se contente pas de transporter : il coordonne en temps réel des productions et des consommations variables.
- Comparer des stockages exige plusieurs critères et la prise en compte des conversions à l'aller comme au retour.
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Sources et traçabilité
Dernière vérification : 2026-08-12
- Programme d'enseignement scientifique de terminale générale, Ministère de l'Éducation nationale, consulté le 2026-08-12.
- Modification du programme d'enseignement scientifique de la classe terminale, Bulletin officiel de l'Éducation nationale, consulté le 2026-08-12.
- Programmes et ressources en enseignement scientifique - voie générale, Éduscol, consulté le 2026-08-12.
- Electricity 2025, Agence internationale de l'énergie, consulté le 2026-08-19.