3e prépa-métiers | Physique-Chimie | Énergie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Chez Yanis, la facture d'électricité vient d'arriver. Toute la famille cherche à faire des économies.
Yanis : « C'est la bouilloire qui coûte le plus cher. C'est l'appareil le plus puissant de la maison ! »
Sa sœur Inès : « Non ! La bouilloire marche quelques minutes. La télévision, elle, reste allumée toute la soirée. »
Pour savoir qui a raison, il faut regarder deux choses : la puissance de chaque appareil et combien de temps il marche.
Inès a noté, pendant une journée, la durée de marche de chaque appareil.
| Appareil | Ce que fait la famille | Durée par jour |
|---|---|---|
| Bouilloire | deux thés le matin, un le soir | 6 min, soit 0,1 h |
| Télévision | allumée toute la soirée | 4 h |
| Box internet | jamais éteinte, même la nuit | 24 h |
| Lampe LED du salon | allumée le soir | 5 h |
Avant de calculer, donne ton avis. Il n'y a pas de mauvaise réponse.
Selon toi, quel appareil utilise le plus d'électricité en une journée ? Entoure ta réponse.
la bouilloire – la télévision – la box internet – la lampe LED
Je suis plutôt d'accord avec : (Yanis ou Inès).
Chacun peut avoir un avis différent. Beaucoup d'élèves pensent comme Yanis : l'appareil le plus puissant doit coûter le plus cher.
Un avis ne suffit pas : en sciences, on vérifie. C'est le but des questions suivantes.
Regarde le document 1. Relève la puissance de chaque appareil.
Aide : sur la plaque, la puissance est le nombre suivi de W. Le nombre suivi de V (230 V) est la tension : ce n'est pas la puissance.
| Bouilloire | Télévision | Box internet | Lampe LED |
|---|---|---|---|
| P = | P = | P = | P = |
L'appareil le plus puissant est :
| Bouilloire | Télévision | Box internet | Lampe LED |
|---|---|---|---|
| P = 2 000 W | P = 100 W | P = 10 W | P = 8 W |
L'appareil le plus puissant est la bouilloire : 2 000 W, c'est 20 fois plus que la télévision.
Sur ce point, Yanis a raison. Mais la question est de savoir lequel utilise le plus d'électricité dans la journée.
Pour mesurer l'électricité utilisée, Inès branche la télévision sur une prise-compteur. Cet appareil se met entre la prise du mur et la télévision. Il compte l'électricité utilisée.
a) Que va afficher la prise-compteur après 3 h ?
b) Complète : pour trouver l'énergie, je la puissance (100 W) par la durée (en heures).
a) Après 3 h, la prise-compteur affiche 300 Wh. À chaque heure, on ajoute 100 Wh.
b) Pour trouver l'énergie, je multiplie la puissance par la durée :
Deux fois plus longtemps, deux fois plus d'énergie. La puissance, elle, reste 100 W.
Utilise la règle de la question 3. Calcule l'énergie utilisée en une journée par chaque appareil.
Aide : énergie = puissance × durée. Prends la durée en heures dans le document 2. La calculatrice est permise.
| Appareil | Puissance | Durée par jour | Énergie par jour |
|---|---|---|---|
| Bouilloire | 2 000 W | 0,1 h | 2 000 × 0,1 = |
| Télévision | 100 W | 4 h | 100 × 4 = |
| Box internet | 10 W | 24 h | × = |
| Lampe LED | 8 W | 5 h | × = |
| Appareil | Puissance | Durée par jour | Énergie par jour |
|---|---|---|---|
| Bouilloire | 2 000 W | 0,1 h | 2 000 × 0,1 = 200 Wh |
| Télévision | 100 W | 4 h | 100 × 4 = 400 Wh |
| Box internet | 10 W | 24 h | 10 × 24 = 240 Wh |
| Lampe LED | 8 W | 5 h | 8 × 5 = 40 Wh |
N'oublie pas l'unité : l'énergie s'écrit en Wh, pas en W.
Regarde ton tableau de la question 4.
a) Quel appareil utilise le plus d'énergie en une journée ?
b) La box internet a une toute petite puissance (10 W). Elle utilise pourtant plus d'énergie que la bouilloire. Explique pourquoi en une phrase.
c) Qui a raison : Yanis ou Inès ?
a) C'est la télévision : 400 Wh par jour. Puis la box (240 Wh), la bouilloire (200 Wh) et la lampe LED (40 Wh).
b) La box est peu puissante, mais elle marche 24 h sur 24. La bouilloire est très puissante, mais elle marche seulement 6 minutes par jour.
c) C'est Inès qui a raison. La bouilloire est la plus puissante, mais ce n'est pas elle qui utilise le plus d'énergie dans la journée : la durée compte aussi.
Sur la facture, l'énergie est comptée en kilowattheures (kWh). 1 kWh = 1 000 Wh.
La télévision utilise 400 Wh par jour. 400 Wh = 0,4 kWh.
a) Calcule le coût d'une journée de télévision : 0,4 × 0,20 =
b) La bouilloire utilise 200 Wh = 0,2 kWh par jour. Calcule son coût : 0,2 × 0,20 =
c) Quel appareil coûte le plus cher chaque jour ?
a) 0,4 × 0,20 = 0,08 €, soit 8 centimes par jour.
b) 0,2 × 0,20 = 0,04 €, soit 4 centimes par jour.
c) La télévision coûte deux fois plus cher que la bouilloire chaque jour. Sur une année (365 jours), la télévision coûte environ 0,08 × 365 ≈ 29 €, et la bouilloire environ 0,04 × 365 ≈ 15 €.
Complète avec les mots : watt – wattheure – multiplie – durée – puissance.
Réponse à la problématique : non, l'appareil le plus puissant n'est pas toujours celui qui utilise le plus d'électricité. Chez Yanis, la bouilloire (2 000 W) utilise 200 Wh par jour, alors que la télévision (100 W) en utilise 400 Wh, parce qu'elle reste allumée 4 h. C'est Inès qui avait raison.
📚 Après cette activité, le cours reprend ces idées : leçon du chapitre 3, sections 2 (la puissance d'un appareil), 4 (l'énergie : E = P × t) et 5 (consommation et coût).