Pour soulever une charge, je peux prendre un treuil. Si je dispose d'électricité, je peux utiliser un moteur électrique pour convertir l'énergie électrique en énergie mécanique nécessaire pour soulever la charge. Si je dispose d'essence, je peux utiliser un moteur thermique pour obtenir cette énergie ou alors je peux utiliser un groupe électrogène pour produire de l'énergie électrique pour utiliser un moteur électrique qui me fournira de l'énergie. Si je connais la masse de la charge et la hauteur à laquelle je veux la soulever, je peux calculer l'énergie que je dois fournir. L'énergie fournie sera stockée sous forme d'énergie potentielle de pesanteur.
Le principe de conservation de l'énergie me permet de connaître l'énergie qui sera consommée par mon installation sous forme d'électricité ou d'essence. Il s'agit de l'énergie potentielle de pesanteur accumulée par la charge, additionnée des pertes liées aux conversions et aux transmissions d'énergie dans l'installation.
Lorsque l'énergie change de forme, une part est perdue pour nous. Elle ne disparaît pas, elle est dissipée par le convertisseur sous forme de chaleur et n'est plus exploitable.
Le rendement d'un dispositif de conversion d'énergie caractérise l'efficacité de la conversion. C'est le rapport entre la quantité d'énergie que je peux utiliser à la sortie du convertisseur et la quantité d'énergie fournie.
Certaines conversions ont un bon rendement.
D'une façon générale, les pertes sont importantes lorsque l'on passe d'une forme désordonnée de l'énergie comme la chaleur à une forme ordonnée comme l'énergie mécanique avec un moteur thermique.
Le rendement est bien meilleur d'une forme ordonnée vers une autre, comme la conversion de l'énergie hydraulique en énergie électrique dans un barrage, par exemple.