L'énergie électrique : cours de physique-chimie 3e

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

L'énergie électrique est de l'énergie transférée grâce à l'électricité : un vecteur énergétique, pas une forme d'énergie comme l'énergie cinétique. ⁶
Un générateur (alternateur, pile) fournit l'énergie par transfert électrique ; un récepteur (résistance, moteur, lampe) la convertit. ⁶
L'énergie dépend de la puissance et de la durée : $E = P \times t$ . ³
Le kilowattheure (kWh) sert aux grandes quantités d'énergie électrique : $E(\text{kWh}) = P(\text{kW}) \times t(\text{h})$ . ⁶
On ne conserve pas beaucoup d'énergie électrique telle quelle : il faut la convertir (en énergie chimique dans une pile, par exemple). ⁶

Pourquoi parler d'énergie électrique ?

Quand tu branches un chargeur, tu allumes une lampe ou tu fais tourner un ventilateur, quelque chose « circule » dans les fils et finit par produire de la lumière, de la chaleur ou du mouvement. Ce « quelque chose », c'est de l'énergie qui voyage grâce à l'électricité.

Dans ce cours, tu vas apprendre à situer l'énergie électrique parmi les autres notions d'énergie vues au cycle 4, à décrire une chaîne d'énergie dans un circuit, puis à calculer une consommation comme on le fait sur une facture d'électricité. Le programme de 3e attend en effet que tu saches calculer l'énergie électrique consommée par un appareil dans une situation de tous les jours. ³

Sources, formes, transferts et conversions

Le programme du cycle 4 insiste sur un point : au fil des années, les élèves apprennent à faire la différence entre sources, formes, transferts et conversions d'énergie. ¹ Ces quatre mots ne veulent pas dire la même chose, et les confondre est la première cause d'erreurs sur ce chapitre.

L'énergie électrique : un transfert, pas une forme

Une précision importante pour un physicien : l'énergie électrique n'est pas une véritable forme d'énergie, contrairement à l'énergie cinétique ou à l'énergie potentielle. C'est un vecteur énergétique, un moyen de faire passer de l'énergie d'un système à un autre, comme la chaleur ou le travail. ⁶

L'expression est donc un peu impropre, mais elle est pratique : elle rappelle que l'électricité a besoin d'énergie et qu'elle l'emporte avec elle. ⁶ On continue à l'employer, y compris dans les sujets du DNB.

Pour transporter cette énergie, il faut un conducteur électrique, par exemple un métal ou une solution ionique. ⁶ C'est pour cela que les fils électriques sont en métal : ils guident le transfert d'énergie du générateur vers le récepteur.

Qui fournit l'énergie, qui la convertit

Dans un circuit, on distingue toujours deux familles d'objets : ceux qui fournissent de l'énergie par transfert électrique, et ceux qui la reçoivent et la transforment.

Énergie, puissance et durée : la relation à connaître

Un appareil puissant n'est pas forcément un gros consommateur : tout dépend du temps pendant lequel on l'utilise. Le programme de 3e fait apparaître une relation qui lie l'énergie, la puissance électrique et la durée. ³

Calculer une consommation d'énergie électrique

Ce type de calcul porte sur des situations de la vie courante, avec des appareils de l'installation électrique domestique. ³ La démarche est toujours la même.

Produire, stocker et dissiper l'énergie électrique

Au cycle 4, on étudie aussi les dispositifs de conversion qui produisent de l'énergie électrique, et ce qu'ils changent pour l'environnement. ⁴ On compare pour cela plusieurs filières de production en France à l'aide de données fiables, en veillant à ne pas confondre corrélation et causalité. ⁴

On rappelle aussi quels dispositifs de conversion rejettent du dioxyde de carbone quand ils fonctionnent. ⁴ Retiens l'idée de méthode : pour comparer des filières, on rapporte l'impact à une même quantité d'énergie, par exemple celle d'un kilowattheure produit. ⁴

Exercices corrigés

Exercice 1 Une lampe allumée en soirée

★☆☆Environ 5 min

Une lampe a une puissance de 60 W. Elle reste allumée pendant 5 h.

Calcule l'énergie électrique reçue en wattheures.
Exprime ce résultat en kilowattheures.

Indice 1

Applique $E = P \times t$ avec P en watts et t en heures.

Indice 2

Pour passer des Wh aux kWh, divise par 1000.

Voir la correction pas à pas

On écrit la relation : $E = P \times t$ .
On remplace : $E = 60 \times 5 = 300$ Wh.
On convertit : $300 \div 1000 = 0{,}3$ kWh.
Phrase de réponse : la lampe reçoit 0,3 kWh d'énergie électrique.

La lampe reçoit 0,3 kWh. Tu peux aussi convertir la puissance d'abord : $0{,}06 \times 5 = 0{,}3$ kWh, c'est le même résultat.

Exercice 2 Le coût d'un radiateur sur un mois

★★☆Environ 10 min

Un radiateur électrique a une puissance de 2 kW. On l'utilise 3 h par jour pendant 30 jours. Le prix du kWh est de 0,25 €.

Calcule l'énergie consommée sur les 30 jours, en kWh.
Calcule le coût correspondant.

Indice 1

Commence par la durée totale de fonctionnement en heures.

Indice 2

Le coût est l'énergie en kWh multipliée par le prix du kWh.

Voir la correction pas à pas

Durée totale : $3 \times 30 = 90$ h.
Énergie : $E = P \times t = 2 \times 90 = 180$ kWh.
Coût : $180 \times 0{,}25 = 45$ €.
Phrase de réponse : le radiateur coûte 45 € sur le mois.

Le radiateur consomme 180 kWh et coûte 45 €. Ici P est déjà en kW, donc aucun changement d'unité n'est nécessaire.

Exercice 3 Durée de fonctionnement d'un appareil

★★★Environ 10 min

Un appareil de chauffage de 750 W a reçu une énergie électrique de 1,5 kWh.

Convertis la puissance en kilowatts.
Calcule la durée de fonctionnement en heures.

Indice 1

On cherche t : réarrange $E = P \times t$ .

Indice 2

Garde des unités cohérentes : kW avec kWh.

Voir la correction pas à pas

Conversion : $750\ \text{W} = 0{,}75\ \text{kW}$ .
On isole la durée : $t = \dfrac{E}{P}$ .
On remplace : $t = \dfrac{1{,}5}{0{,}75} = 2$ h.
Phrase de réponse : l'appareil a fonctionné 2 h.

L'appareil a fonctionné 2 h. Si tu avais oublié de convertir les watts en kilowatts, tu aurais trouvé un résultat 1000 fois trop petit.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi dit-on que l'énergie électrique n'est pas une forme d'énergie ?

Parce qu'elle désigne de l'énergie en train d'être transférée par l'électricité, comme la chaleur ou le travail sont des transferts. Les vraies formes d'énergie sont, par exemple, l'énergie cinétique ou l'énergie potentielle. ⁶ L'expression reste pratique, et on peut l'utiliser tant qu'on garde en tête qu'il s'agit d'un transfert.

Quelle est la différence entre puissance et énergie ?

La puissance dit à quel rythme un appareil reçoit de l'énergie ; l'énergie est la quantité totale reçue pendant une durée. On les relie par $E = P \times t$ . ³ Un appareil très puissant peut consommer peu s'il ne fonctionne que quelques secondes.

Pourquoi utilise-t-on le kilowattheure et pas une autre unité ?

Le kilowattheure convient bien aux grandes quantités d'énergie électrique, comme celles d'un logement. ⁶ Il se calcule directement avec une puissance en kW et une durée en heures, sans conversion supplémentaire.

Comment savoir quelles unités utiliser dans un exercice ?

Regarde l'unité de la puissance et celle de la durée, puis choisis un couple cohérent : W et h donnent des Wh, kW et h donnent des kWh. Convertis avant de calculer, puis vérifie que ton résultat est plausible : une lampe allumée quelques heures ne consomme pas des dizaines de kWh.

Que demande-t-on au DNB sur ce chapitre ?

On attend que tu identifies sources, transferts, conversions et formes d'énergie, que tu représentes une chaîne énergétique et que tu mènes un calcul de consommation d'énergie électrique dans une situation de la vie courante. ¹³ Entraîne-toi surtout aux conversions d'unités et à la phrase de conclusion.

Sources

Programme visé : Programmes d'enseignement du cycle 4 (3e) - Physique-chimie · Bulletin officiel de l'Éducation nationale

Programmes d'enseignement du cycle 4 (3e) - Physique-chimie, Bulletin officiel de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
Ressources d'accompagnement du programme de physique-chimie au cycle 4, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
L'énergie et ses conversions - Mettre en œuvre son enseignement, Éduscol - Ressources pédagogiques cycle 4. Consulté le 6 novembre 2026.
Production d'énergie électrique - Cycle 4, classe de 3e, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
L'énergie et ses conversions - Progression pédagogique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
Énergie électrique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

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L'énergie électrique : cours de physique-chimie 3e

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Pourquoi parler d'énergie électrique ?

Sources, formes, transferts et conversions

L'énergie électrique : un transfert, pas une forme

Qui fournit l'énergie, qui la convertit

Énergie, puissance et durée : la relation à connaître

Calculer une consommation d'énergie électrique

Produire, stocker et dissiper l'énergie électrique

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Exercice 1 Une lampe allumée en soirée

Exercice 2 Le coût d'un radiateur sur un mois

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