Technologie · Brevet

Chaînes d’énergie et d’information

La chaîne d’information reçoit des données, les traite et transmet des informations ou des ordres. La chaîne d’énergie fournit, distribue, convertit et transmet l’énergie nécessaire à l’action. Dans un système automatisé, une commande relie les deux chaînes : le capteur renseigne le système, tandis que l’actionneur réalise une action physique.

Deux chaînes à relier

Information : acquérir → traiter → communiquer. Énergie : alimenter → distribuer → convertir → transmettre → agir.

À retenir

Un capteur acquiert une information sur une grandeur, par exemple la température ou la distance. Il ne joue pas le même rôle qu’un moteur.
Un microcontrôleur traite des données selon un programme. Il peut envoyer un ordre vers un composant qui commande la distribution d’énergie.
Un relais ou un interrupteur peut établir ou couper le passage du courant. Un moteur convertit de l’énergie électrique en énergie mécanique, avec des pertes thermiques.
Un engrenage ou une courroie transmet un mouvement. Le pignon et la crémaillère d’un portail peuvent transformer une rotation en translation.
Un schéma se construit à partir de l’objet étudié. Les noms de fonctions sont des repères ; identifie les composants réellement présents et les flux qui les relient.

La méthode pas à pas

1
Décrire l’action attendue
Commence par le besoin : ouvrir un portail, déplacer un chariot ou ventiler une serre. Précise ce qui doit bouger, chauffer ou s’allumer et dans quelles conditions.
2
Suivre l’information
Repère les entrées : bouton, capteur ou message. Identifie le traitement puis la sortie : ordre vers un relais, affichage ou message. Annote les flèches avec l’information transportée.
3
Suivre l’énergie
Pars de l’alimentation et suis le chemin jusqu’à l’action. Associe chaque composant à sa fonction. Pour le moteur, indique la forme d’énergie à l’entrée et à la sortie.
4
Relier et vérifier les chaînes
Trace l’ordre envoyé par le traitement vers la distribution d’énergie. Vérifie que le schéma distingue ce qui transporte une information de ce qui fournit l’énergie nécessaire à l’action.

Exemple corrigé pas à pas

Exercice créé pour cette fiche. Une maquette de portail comporte un bouton, une carte à microcontrôleur, un relais, une alimentation électrique, un moteur et un ensemble pignon-crémaillère. Quand on appuie sur le bouton, la carte commande le relais ; le moteur ouvre le portail. Classe les composants et décris les flux.

Chaîne d’information : le bouton acquiert la demande d’ouverture ; la carte traite cette demande ; une liaison transmet l’ordre au relais. Chaîne d’énergie : l’alimentation fournit l’énergie électrique ; le relais la distribue au moteur ; le moteur la convertit en énergie mécanique ; le pignon et la crémaillère transmettent et transforment le mouvement pour déplacer le portail. Le relais reçoit un ordre de la carte, mais l’énergie qui fait tourner le moteur vient de l’alimentation. La commande et l’alimentation n’ont donc pas la même fonction.

Exemple type brevet, créé pour cette fiche

Une serre pédagogique utilise un capteur de température, une carte programmable, un relais et un ventilateur alimenté par un circuit distinct. Le programme demande la ventilation au-dessus de 28 °C. À 31 °C, la carte reçoit bien la mesure et envoie l’ordre de marche, mais le ventilateur reste immobile. 1. Associe capteur, carte, relais et moteur aux fonctions. 2. Le seul constat permet-il d’affirmer que le capteur est en panne ? 3. Propose deux vérifications sur une maquette mise en sécurité par le professeur.

1. Le capteur acquiert la température ; la carte traite la donnée et transmet l’ordre ; le relais distribue l’énergie ; le moteur du ventilateur convertit l’énergie électrique en mouvement. 2. Non. Le document indique que la mesure arrive correctement et que l’ordre est envoyé. Le problème peut se situer dans la chaîne d’énergie. 3. On peut vérifier l’alimentation du circuit du ventilateur puis le fonctionnement du relais selon le protocole du professeur. Un moteur défectueux ou un blocage mécanique sont aussi des hypothèses. L’observation seule ne permet pas de choisir entre elles.

Erreurs fréquentes

✗ Le capteur est un actionneur parce qu’il utilise de l’électricité.

✓ Classe le composant par son rôle dans le système. Le capteur acquiert une information ; l’actionneur réalise une action physique.

✗ Le moteur crée de l’énergie.

✓ Le moteur convertit l’énergie qu’il reçoit. Une partie devient un mouvement utile, une autre est dissipée, notamment sous forme thermique.

✗ Une flèche de commande indique l’énergie qui fait fonctionner le moteur.

✓ L’ordre informe le composant de distribution de l’action demandée. Représente séparément le flux d’énergie qui alimente le moteur.

Entraîne-toi

1. Un détecteur de présence allume une lampe par l’intermédiaire d’une carte et d’un relais. Quel composant acquiert l’information ?
Voir la correction
Le détecteur de présence acquiert l’information. La carte la traite, le relais commande la distribution d’énergie et la lampe convertit l’énergie électrique, notamment en lumière.
2. Dans une maquette de portail, à quoi sert l’ensemble pignon-crémaillère ?
Voir la correction
Il transmet le mouvement et transforme la rotation du pignon en translation de la crémaillère, ce qui déplace le portail.
3. Pour un moteur électrique, indique une forme d’énergie reçue, la forme utile recherchée et une forme dissipée.
Voir la correction
Le moteur reçoit de l’énergie électrique. On recherche une énergie mécanique associée au mouvement. Une partie est dissipée sous forme d’énergie thermique.
4. Une carte reçoit une bonne mesure, mais le moteur ne tourne pas. Pourquoi ne suffit-il pas de remplacer le capteur ?
Voir la correction
La mesure correcte indique que l’acquisition fonctionne dans la situation décrite. Il faut examiner la suite : commande, alimentation, distribution, moteur et mécanisme. Remplacer le capteur sans test ne cible pas la cause du défaut.

Questions fréquentes

Quelle différence entre capteur et actionneur ?

Un capteur fournit une donnée sur l’environnement ou l’état du système. Un actionneur agit physiquement, par exemple un moteur qui entraîne un mécanisme. Leur rôle se lit dans le fonctionnement de l’objet.

Où placer un relais ?

Dans le modèle de cette fiche, le relais assure la distribution de l’énergie électrique au moteur. Il reçoit un ordre issu de la chaîne d’information. Il fait donc le lien entre la commande et le circuit de puissance.

Une batterie stocke-t-elle de l’énergie électrique ?

Une batterie stocke de l’énergie sous forme chimique et peut fournir de l’énergie électrique au circuit. Dans une chaîne fonctionnelle, on l’associe à l’alimentation ou au stockage selon le schéma étudié.

Ces chaînes sont-elles au programme de 3e en 2026-2027 ?

Oui. Le programme de technologie publié en 2024 s’applique en 3e à la rentrée 2026. Il demande notamment de décrire les chaînes d’énergie et d’information en identifiant leurs constituants et leurs fonctions.

Sources officielles

Contenu relu et vérifié le 3 novembre 2026.

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