L'ordinateur est une machine électronique capable de recevoir, mémoriser, traiter et transmettre des informations. Il exécute automatiquement des programmes qui lui indiquent les opérations à effectuer. Aujourd'hui, les ordinateurs sont présents partout : à la maison, dans les écoles, les entreprises, les hôpitaux, les laboratoires, les satellites, les voitures ou encore les usines. Ils sont devenus des outils indispensables de la vie moderne.

L'informatique repose sur un principe simple : toutes les informations sont représentées sous la forme de données numériques. Les textes, les images, les sons ou les vidéos sont transformés en suites de nombres que l'ordinateur peut comprendre et manipuler. Grâce à son électronique, il effectue des millions, voire des milliards de calculs chaque seconde afin de traiter ces données.

Un ordinateur est constitué de deux grandes parties complémentaires. La première est le matériel (hardware) : ce sont tous les composants physiques comme le processeur, la mémoire, le disque de stockage, l'écran, le clavier ou la souris. La seconde est le logiciel (software) : il s'agit des programmes qui permettent à l'ordinateur de fonctionner et d'effectuer les tâches demandées par l'utilisateur.

Lorsque l'on allume un ordinateur, un petit programme présent dans sa mémoire initialise les composants puis lance le système d'exploitation. Celui-ci devient l'intermédiaire entre le matériel et les logiciels. Il gère les mémoires, les fichiers, les périphériques, les connexions réseau et le partage des ressources afin que plusieurs programmes puissent fonctionner simultanément.

Toutes les informations circulent entre les différents composants sous forme de données numériques. Le processeur lit les instructions des programmes, effectue les calculs nécessaires puis envoie les résultats vers la mémoire, l'écran, les haut-parleurs, l'imprimante ou tout autre périphérique. Ce cycle se répète en permanence à très grande vitesse.

Il existe aujourd'hui de nombreux types d'ordinateurs adaptés à des usages différents.

• Les ordinateurs de bureau offrent généralement de bonnes performances et sont facilement évolutifs.
• Les ordinateurs portables regroupent tous leurs composants dans un appareil transportable alimenté par une batterie.
• Les serveurs fournissent des services et des données à d'autres ordinateurs connectés sur un réseau.
• Les supercalculateurs réalisent des calculs scientifiques extrêmement complexes.
• Les ordinateurs embarqués équipent les voitures, les avions, les appareils électroménagers ou les robots.

L'informatique ne consiste pas seulement à utiliser un ordinateur. Elle englobe également la conception des logiciels, la programmation, les réseaux, les bases de données, la cybersécurité, l'intelligence artificielle ou encore le traitement des images et des sons. Tous ces domaines reposent sur les mêmes principes fondamentaux du traitement automatique de l'information.

Comprendre le fonctionnement général d'un ordinateur est la première étape pour découvrir le vaste monde de l'informatique. Derrière chaque clic, chaque application ou chaque page Internet se cachent des milliards d'opérations électroniques réalisées en une fraction de seconde afin de rendre les technologies numériques simples à utiliser.

Le démarrage

Le rendement mesure l'efficacité d'une machine. Il indique quelle partie de l'énergie ou de la puissance fournie est réellement transformée en travail utile.

Une machine ne convertit jamais toute l'énergie qu'elle reçoit. Une partie est perdue sous forme de chaleur, de bruit, de vibrations ou à cause des frottements.

Le rendement se calcule avec la formule :

η = Puissance utile / Puissance absorbée

Le résultat est compris entre 0 et 1. Il est souvent exprimé en pourcentage :

Rendement = η × 100 %

Par exemple, un moteur qui reçoit 1000 W et fournit 900 W de puissance utile possède un rendement de :

900 / 1000 = 0,9 = 90 %

Les principales causes de perte d'énergie sont :

• Les frottements entre les pièces.
• L'échauffement des composants.
• Les vibrations.
• Le bruit.
• Les pertes électriques ou mécaniques.

Le rendement dépend du type de machine. Les moteurs électriques ont souvent un rendement supérieur à 90 %, tandis que les moteurs thermiques convertissent une part importante de l'énergie du carburant en chaleur et ont généralement un rendement plus faible.

Améliorer le rendement permet de réduire la consommation d'énergie, les pertes et les coûts de fonctionnement des machines.