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Les différentes formes d'énergieL'énergie est la capacité à produire un changement, un mouvement ou de la chaleur. Elle existe sous plusieurs formes : énergie cinétique (liée au mouvement), énergie potentielle (liée à la position, ex : hauteur), énergie thermique (chaleur), énergie électrique, énergie lumineuse, énergie chimique (contenue dans les aliments, piles) et énergie nucléaire. Chaque forme peut être stockée ou transférée. Par exemple, une pile stocke de l'énergie chimique ; un objet en hauteur possède de l'énergie potentielle de pesanteur.
💡 À retenir : L'énergie se manifeste sous différentes formes : mécanique, thermique, électrique, lumineuse, chimique, nucléaire.
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D'une forme à l'autreDans la nature et les appareils, l'énergie change constamment de forme. Une éolienne convertit l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Une lampe transforme l'énergie électrique en énergie lumineuse et thermique. Un panneau solaire convertit l'énergie lumineuse du Soleil en énergie électrique. Ces conversions respectent toujours le principe de conservation : l'énergie totale reste constante, même si une partie devient moins utile (souvent sous forme de chaleur).
💡 À retenir : L'énergie se convertit d'une forme à une autre, mais la quantité totale d'énergie est conservée.
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Rien ne se perd, rien ne se créeLe principe de conservation de l'énergie stipule que l'énergie totale d'un système isolé reste constante. Elle peut être transférée d'un objet à un autre ou convertie d'une forme à une autre, mais jamais créée ni détruite. Par exemple, dans un pendule, l'énergie potentielle maximale au point le plus haut se transforme en énergie cinétique maximale au point le plus bas. En l'absence de frottements, la somme Ec + Ep est constante. En réalité, une partie est dissipée sous forme de chaleur à cause des frottements.
💡 À retenir : L'énergie mécanique Em = Ec + Ep se conserve en l'absence de frottements.
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Toute conversion a des pertesDans la réalité, aucune conversion n'est parfaite : une partie de l'énergie est toujours dissipée, souvent sous forme de chaleur. Le rendement η (êta) compare l'énergie utile obtenue à l'énergie fournie. Il s'exprime en pourcentage : η = (E_utile / E_fournie) × 100. Par exemple, une ampoule LED a un rendement lumineux d'environ 30 %, contre seulement 10 % pour une ampoule à incandescence. Améliorer le rendement permet d'économiser l'énergie et de réduire les pertes.
💡 À retenir : Le rendement η = E_utile / E_fournie mesure l'efficacité d'une conversion énergétique.