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Le chauffage électrique : exercices corrigés de Bac pro MELEC

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Un radiateur électrique transforme l'énergie électrique en chaleur grâce à une résistance : c'est l'effet Joule.⁶
Trois relations suffisent pour presque tous les calculs : $P = U \times I$ , $E = P \times t$ et le coût $= E \times$ prix du kWh.
Un circuit protégé par un disjoncteur de 16 A sous 230 V limite la puissance branchée : on calcule $P = U \times I$ , puis on divise par la puissance d'un appareil en arrondissant à l'entier inférieur.
Une pompe à chaleur peut délivrer environ trois à cinq fois plus de chaleur qu'elle ne consomme d'électricité, selon les conditions.⁶
Écris toujours les unités (W, kW, A, kWh, €) : la plupart des erreurs viennent d'un mélange entre W et kW.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font manipuler les calculs que rencontre un technicien en électricité quand il prépare ou modifie une installation de chauffage électrique. Un chauffage électrique est un appareil qui produit de la chaleur à partir de l'électricité.⁶ Il peut servir de chauffage principal ou venir en complément d'un autre système.⁶ Dans la pratique, en 2017, plus d'un tiers de l'énergie dépensée pour chauffer les résidences principales était d'origine électrique, avec une dominante de convecteurs.⁵

Les exercices sont classés du niveau 1 (une seule formule) au niveau 3 (plusieurs étapes à enchaîner). Cherche d'abord seul, ouvre un indice si tu bloques, puis compare avec la correction étape par étape.

Les exercices

Exercice 1 Intensité appelée par un radiateur

★☆☆Environ 5 min

Un radiateur électrique a une puissance de $2000\ \text{W}$ . Il est alimenté sous une tension de $230\ \text{V}$ .

Calcule l'intensité du courant qu'il appelle. Arrondis au centième d'ampère.

Indice 1

Utilise la relation entre puissance, tension et intensité.

Indice 2

Isole $I$ : $I = P / U$ .

Voir la correction pas à pas

On écrit la relation : $P = U \times I$ .
On isole l'intensité : $I = \dfrac{P}{U}$ .
On remplace par les valeurs : $I = \dfrac{2000\ \text{W}}{230\ \text{V}}$ .
On calcule : $I \approx 8{,}70\ \text{A}$ .

Le radiateur appelle environ 8,70 A. C'est cette valeur qui sert ensuite à vérifier le calibre de la protection et la section du câble.

Exercice 2 Énergie consommée en une journée

★☆☆Environ 5 min

Un radiateur de $1500\ \text{W}$ fonctionne à pleine puissance pendant $8$ heures.

Quelle énergie consomme-t-il, en kWh ?

Indice 1

Convertis d'abord les watts en kilowatts.

Indice 2

$E = P \times t$ avec $P$ en kW et $t$ en h.

Voir la correction pas à pas

On convertit la puissance : $1500\ \text{W} = 1{,}5\ \text{kW}$ .
On écrit la relation : $E = P \times t$ .
On remplace : $E = 1{,}5\ \text{kW} \times 8\ \text{h}$ .
On calcule : $E = 12\ \text{kWh}$ .

Le radiateur consomme 12 kWh sur la journée. Retiens la conversion en kW avant de multiplier par les heures.

Exercice 3 Coût d'un mois de chauffage d'appoint

★★☆Environ 8 min

Le radiateur de $1500\ \text{W}$ de l'exercice précédent fonctionne $8$ heures par jour pendant $30$ jours. Le kWh coûte $0{,}25\ \text{€}$ .

Calcule le coût de l'électricité consommée sur ces $30$ jours.

Indice 1

Calcule l'énergie d'un jour, puis celle du mois.

Indice 2

Multiplie l'énergie totale par le prix du kWh.

Voir la correction pas à pas

Énergie journalière : $1{,}5\ \text{kW} \times 8\ \text{h} = 12\ \text{kWh}$ .
Énergie sur $30$ jours : $12 \times 30 = 360\ \text{kWh}$ .
Coût : $360\ \text{kWh} \times 0{,}25\ \text{€/kWh}$ .
Résultat : $90\ \text{€}$ .

Un seul radiateur utilisé ainsi coûte 90 € par mois. On comprend pourquoi la régulation et la programmation comptent autant pour le client.

Exercice 4 Nombre de radiateurs pour une pièce

★★☆Environ 8 min

Pour dimensionner le chauffage d'une chambre de $15\ \text{m}^2$ , on retient dans l'exercice la valeur de $80\ \text{W}$ par mètre carré. On dispose de radiateurs de $500\ \text{W}$ .

Combien de radiateurs faut-il installer au minimum ?

Indice 1

Calcule d'abord la puissance totale nécessaire.

Indice 2

Divise par la puissance d'un radiateur et arrondis au nombre entier supérieur.

Voir la correction pas à pas

Puissance nécessaire : $15 \times 80 = 1200\ \text{W}$ .
Nombre de radiateurs : $\dfrac{1200}{500} = 2{,}4$ .
On ne peut pas poser 0,4 radiateur : on arrondit au supérieur.
Il faut donc $3$ radiateurs.

Il faut 3 radiateurs de 500 W. On arrondit toujours vers le haut, sinon la pièce reste sous-chauffée. Cette valeur de 80 W/m² est une donnée de l'exercice, pas une règle générale.

Exercice 5 Limite d'un circuit de 16 A

★★☆Environ 8 min

Un circuit est protégé par un disjoncteur de $16\ \text{A}$ sous $230\ \text{V}$ . On veut y brancher des radiateurs de $1500\ \text{W}$ chacun.

Combien de radiateurs peut-on brancher au maximum sans dépasser la puissance admissible du circuit ?

Indice 1

Calcule la puissance maximale avec $P = U \times I$ .

Indice 2

Le nombre de radiateurs est un entier : arrondis à l'entier inférieur.

Voir la correction pas à pas

Puissance maximale : $P = 230 \times 16 = 3680\ \text{W}$ .
Nombre de radiateurs : $\dfrac{3680}{1500} \approx 2{,}45$ .
On ne peut pas dépasser la limite : on arrondit à l'inférieur.
On peut brancher $2$ radiateurs.

Le circuit supporte 2 radiateurs de 1500 W. Un troisième ferait déclencher la protection ou imposerait un circuit supplémentaire. Ici, contrairement à l'exercice précédent, on arrondit vers le bas.

Exercice 6 Résistance d'un radiateur

★★☆Environ 8 min

Un radiateur de $2000\ \text{W}$ sous $230\ \text{V}$ chauffe grâce à une résistance, par effet Joule.⁶

Calcule la valeur de cette résistance, en ohms. Arrondis au centième.

Indice 1

Pour une résistance, $P = U^2 / R$ .

Indice 2

Isole $R$ : $R = U^2 / P$ .

Voir la correction pas à pas

On écrit : $P = \dfrac{U^2}{R}$ .
On isole la résistance : $R = \dfrac{U^2}{P}$ .
On remplace : $R = \dfrac{230^2}{2000} = \dfrac{52\,900}{2000}$ .
On obtient : $R = 26{,}45\ \Omega$ .

La résistance chauffante vaut 26,45 Ω. Vérification avec l'exercice 1 : $I = U / R = 230 / 26{,}45 \approx 8{,}70\ \text{A}$ , on retrouve bien la même intensité.

Exercice 7 Effet de la régulation par thermostat

★★★Environ 10 min

Un radiateur de $1000\ \text{W}$ est piloté par un thermostat. Sur une période de $10$ heures, il n'est en fonctionnement que pendant $40\ \%$ du temps, le reste du temps il est coupé.

Quelle énergie consomme-t-il sur ces $10$ heures, en kWh ?

Indice 1

Calcule la durée réelle de fonctionnement.

Indice 2

Puis applique $E = P \times t$ avec $P$ en kW.

Voir la correction pas à pas

Durée de fonctionnement : $10\ \text{h} \times 0{,}40 = 4\ \text{h}$ .
Puissance en kW : $1000\ \text{W} = 1\ \text{kW}$ .
Énergie : $E = 1\ \text{kW} \times 4\ \text{h}$ .
Résultat : $E = 4\ \text{kWh}$ .

Le radiateur consomme 4 kWh au lieu de 10 kWh en marche continue. Le thermostat, présent traditionnellement sur chaque appareil, évite de chauffer quand la température demandée est atteinte.⁶

Exercice 8 Pompe à chaleur contre radiateurs

★★★Environ 12 min

Un logement a besoin de $9000\ \text{kWh}$ de chaleur sur l'hiver. Avec des radiateurs électriques classiques, chaque kWh d'électricité donne $1\ \text{kWh}$ de chaleur. Avec une pompe à chaleur réversible, on suppose ici que chaque kWh d'électricité donne $3\ \text{kWh}$ de chaleur, ce qui est le bas de la fourchette de trois à cinq annoncée pour ce type d'appareil.⁶ Le kWh d'électricité coûte $0{,}25\ \text{€}$ .

Quelle économie annuelle fait-on avec la pompe à chaleur ?

Indice 1

Calcule l'électricité consommée dans chaque cas.

Indice 2

L'économie est la différence des deux coûts.

Voir la correction pas à pas

Radiateurs classiques : électricité consommée $= 9000\ \text{kWh}$ .
Coût associé : $9000 \times 0{,}25 = 2250\ \text{€}$ .
Pompe à chaleur : électricité consommée $= \dfrac{9000}{3} = 3000\ \text{kWh}$ .
Coût associé : $3000 \times 0{,}25 = 750\ \text{€}$ .
Économie : $2250 - 750 = 1500\ \text{€}$ .

La pompe à chaleur permet d'économiser 1500 € par hiver dans ce scénario. Avec un coefficient de 5 au lieu de 3, l'écart serait encore plus grand. Le raisonnement est le même : on divise la chaleur voulue par le coefficient pour trouver l'électricité achetée.

Exercice 9 Émissions de CO2 : électricité contre fioul

★★★Environ 8 min

En France, comme l'électricité est surtout d'origine nucléaire, un logement chauffé à l'électricité émet $3{,}5$ fois moins de CO2 qu'un logement équivalent chauffé au fioul.⁶ Un logement chauffé au fioul émet $7000\ \text{kg}$ de CO2 par an dans cet exercice.

Quelle quantité émettrait le même logement chauffé à l'électricité ?

Indice 1

« $3{,}5$ fois moins » signifie qu'on divise par $3{,}5$ .

Indice 2

Calcule $7000 / 3{,}5$ .

Voir la correction pas à pas

On traduit « $3{,}5$ fois moins » par une division par $3{,}5$ .
On écrit : $\text{émissions} = \dfrac{7000}{3{,}5}$ .
On calcule : $7000 / 3{,}5 = 2000$ .
Le logement émet $2000\ \text{kg}$ de CO2 par an.

Le logement chauffé à l'électricité émet 2000 kg de CO2 par an dans ce scénario. Cet avantage dépend de la façon dont l'électricité est produite : il est lié au poids du nucléaire dans la production française, environ 67 % en 2020.⁶

Les questions qu'on se pose

Pourquoi mes résultats sont-ils faux alors que la formule est bonne ?

Dans la grande majorité des cas, il s'agit d'une conversion oubliée : des watts utilisés à la place de kilowatts dans $E = P \times t$ , ou des minutes à la place d'heures. Avant de calculer, écris chaque grandeur avec son unité, convertis, puis seulement ensuite multiplie. Compare enfin avec un ordre de grandeur connu : un radiateur de 2000 W appelle environ 9 A, pas 90 A.

Faut-il arrondir vers le haut ou vers le bas ?

Cela dépend de la question. Quand tu cherches combien d'appareils il faut pour atteindre une puissance (exercice de la chambre), tu arrondis au supérieur : sinon la puissance est insuffisante. Quand tu cherches combien d'appareils on peut brancher sans dépasser une limite (exercice du disjoncteur), tu arrondis à l'inférieur : sinon la protection déclenche.

Pourquoi la pompe à chaleur consomme-t-elle moins qu'un radiateur ?

Un radiateur transforme l'électricité en chaleur par effet Joule⁶ : un kWh électrique donne au plus un kWh de chaleur. La pompe à chaleur, elle, déplace de la chaleur déjà présente à l'extérieur : un kWh électrique permet d'apporter trois à cinq kWh de chaleur dans le logement.⁶ C'est ce rapport qu'on utilise pour diviser la quantité d'électricité nécessaire.

Sources

Programme visé : Bac pro Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés (MELEC) · Éduscol STI

Bac pro Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés (MELEC), Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
Référentiel du Bac Pro MELEC (PDF officiel), Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
Contenus de la formation par type - ressources pédagogiques MELEC, Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
Mise en œuvre d'objets connectés dans une installation domestique (chauffage), Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
Chiffres de l'énergie : consommation d'électricité domestique et chauffage électrique, Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.
Chauffage électrique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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Exercice 1 Intensité appelée par un radiateur

Exercice 2 Énergie consommée en une journée

Exercice 3 Coût d'un mois de chauffage d'appoint

Exercice 4 Nombre de radiateurs pour une pièce

Exercice 5 Limite d'un circuit de 16 A

Exercice 6 Résistance d'un radiateur

Exercice 7 Effet de la régulation par thermostat

Exercice 8 Pompe à chaleur contre radiateurs

Exercice 9 Émissions de CO2 : électricité contre fioul

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