Rendement : puissance utile et puissance absorbée

Puissance absorbée, puissance utile, pertes

Un moteur (thermique, électrique...) reçoit de l'énergie sous une forme (électrique, chimique...) : c'est la puissance absorbée, notée P_a. Il en restitue une partie sous forme de travail mécanique utile : c'est la puissance utile, notée P_u. Le reste est perdu, principalement sous forme de chaleur (frottements, effet Joule, etc.) : P_perdue = P_a - P_u.

Le rendement

Le rendement eta (lettre grecque eta) d'un système mesure l'efficacité de cette conversion :

eta = P_u / P_a

Le rendement est un nombre sans unité, toujours compris entre 0 et 1 (ou exprimé en pourcentage). Un rendement de 1 (100%) est physiquement impossible pour une machine réelle : il y a toujours des pertes.

Système	Rendement typique
Moteur électrique	80 à 95%
Moteur thermique (essence)	25 à 35%
Ampoule à incandescence	environ 5%
Panneau solaire	15 à 22%

Exemple

Un moteur électrique absorbe P_a = 500 W et fournit P_u = 400 W.

eta = 400/500 = 0,8 soit 80%.

Piège classique

Ne pas confondre le sens de la fraction : le rendement est toujours puissance utile (ce qu'on récupère) divisée par puissance absorbée (ce qu'on fournit au système), jamais l'inverse. Un rendement supérieur à 1 (100%) signale toujours une erreur de calcul.