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Terminale · Énergie · Rayonnement solaire

Énergie du Soleil

Le Soleil rayonne une puissance totale de 3,83·10²⁶ W, issue de la fusion nucléaire de l'hydrogène en hélium. Cette puissance se dilue dans tout l'espace : à la distance de chaque planète, l'intensité reçue suit la loi en 1/d².

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Constante solaire : au-dessus de l'atmosphère terrestre (1 UA = 1,496·10⁸ km), l'intensité du rayonnement solaire vaut E₀ ≈ 1 361 W/m². C'est ce qui alimente toute la vie sur Terre, le climat, les vents, et tous les panneaux solaires. À 1 UA, chaque m² reçoit l'équivalent d'un grille-pain.

1 m² = un panneau solaire individuel. 10 m² = toit d'abri voiture.

Terre (1 UA) 1 361 W/m²
P = E × S
1 361 W
Énergie reçue
0 kJ

📋 Repères solaires

🧠 Trois observations

  • Origine : la fusion nucléaire. Au cœur du Soleil (T ≈ 15·10⁶ K), 4 noyaux d'hydrogène fusionnent pour donner un noyau d'hélium. Une petite fraction de la masse est convertie en énergie via E = mc². Le Soleil « brûle » ainsi 4·10⁹ kg d'hydrogène par seconde.
  • Loi en 1/d². La puissance totale L se dilue sur une sphère de rayon d. L'intensité reçue est donc E = L / (4π d²) : si on s'éloigne de 2× plus loin, l'intensité tombe à 1/4 ; à 10× plus loin, à 1/100.
  • Une ressource immense. En 1 h, la Terre reçoit l'énergie consommée par toute l'humanité en 1 an. Mais seule une petite fraction est captée (panneaux, photosynthèse). Le Soleil rayonnera encore ~5 milliards d'années.
Formules
Intensité reçue : E = L / (4π · d²)
Puissance reçue : P = E · S
L_Soleil = 3,828·10²⁶ W · 1 UA = 1,496·10⁸ km · E_Terre = 1 361 W/m².