Nom - Phychim
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Noms Classe Prénoms Date Tension du secteur et installation électrique (ED) Document à faire à deux. Pour répondre aux questions vous devez utilisez vos connaissances sur l’oscilloscope et sur la loi d’Ohm. Une partie du document (§4) est à faire sur internet à l’adresse http://www.laregie.net/services/electricite. N’oubliez pas d’écrire vos deux noms. 1. Fréquence de la tension alternative aux bornes d’une prise électrique (S1) L’écran d’oscilloscope ci-contre représente la tension aux bornes d’une prise électrique. Le calibre horizontal est : 5 ms / DIV. 1. Cette tension est-elle périodique ? Pourquoi ? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Calculez la période de cette tension (détaillez le calcul) : 1 1 3. Calculez la fréquence de cette tension (détaillez le calcul) : 1 2. Le danger d’une prise de courant (S1, S2) Intensité (efficace) Le corps humain est un conducteur électrique, même s’il ne conduit pas bien l’électricité. A partir de 1 A Imaginons qu’une personne prenne une décharge électrique aux bornes d’une prise. Elle A partir de 75 mA est alors exposée à une tension de 230 V. Effet Arrêt du cœur (mort) Tremblements cardiaques (risque d’électrocution c’est à dire de mort) A partir de 30 mA Paralysie respiratoire Contracture musculaire A partir de 10mA empêchant de lâcher prise A partir de 0,5 mA Sensation très faible 1. Sachant que la peau sèche à une résistance d’environ 1600 , calculez à l’aide de la loi d’Ohm l’intensité qui traverse son corps. 1 2. Quelle est l’effet de l’intensité traversant son corps ? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3. Cette même personne à cette fois les mains les mains humides. Sa résistance vaut alors environ 830 . Calculez l’intensité qui traverse son corps. 1 1 4. Le danger est-il encore plus élevé ? ---------------------------------------------------------------------------------------5. Les règles de sécurité fixe le seuil de danger à 30 mA. Utilisez la loi d’Ohm pour calculer les tensions de sécurité en milieu sec (R = 1600 ) et en milieu humide (R = 830 ). Détaillez votre calcul. Tension de sécurité en milieu sec : 1 1 1 Tension de sécurité en milieu humide : 1 3. La prise électrique (S4) Une prise électrique possède trois bornes : La Phase P (fil électrique rouge). Le Neutre N (fil électrique bleu). La Terre T (fil électrique vert et jaune). Tension entre Phase et Neutre = 230 V. Tension entre Phase et Terre = 230 V. Tension entre Phase et Neutre = 0 V. 4. Installation électrique d’un logement (S5, S6, S7) Le schéma de votre livre p 67 représente une installation électrique comportant un disjoncteur différentiel 500 mA (appelé aussi disjoncteur principal), un disjoncteur différentiel 30 mA et des appareils électriques branchés en dérivation. Tous les appareils sont reliés à la terre de l’habitation par des fils électriques jaune et vert. La terre de l’habitation est une grande tige métallique plantée dans le sol qui permet d’évacuer le courant dans la terre en cas de problème électrique dans l’habitation. Connectez-vous sur internet à l’adresse http://www.laregie.net/services/electricite et répondez aux questions suivantes : A) La sécurité de votre installation électrique 1. Le disjoncteur principal. a) Quelle partie du logement le disjoncteur principal protège-t-il ? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b) Dans quels cas coupe-t-il le courant ? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Les coupe-circuits. a) Quels sont les deux types de coupe-circuits ? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b) Dans quels cas coupent-ils le courant ? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------c) Lorsqu’une lampe grille les autres fonctionnent toujours. Quel est le type de montage d’une installation électrique ? (la réponse n’est pas sur internet). -------------------------------------------------------------------------3. Les fils électriques et les prises. a) Peut-on brancher un appareil de forte puissance sur n’importe quelle prise ? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------B) La protection différentielle a) Citez le nom des trois appareils nécessaires pour assurer une protection différentielle. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1 1 1 1 1 1 5. Les dangers du courant (S7) Observez le schéma ci-contre où les deux bornes sont la phase et le neutre d’une prise électrique. Aidez vous du §3 pour répondre aux questions suivantes : 1. Quelle est la tension entre les deux mains de la personne ? Y a-t-il danger ? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Quelle est la tension entre la main et le pied de la personne ? Y a-t-il danger ? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 Schéma A Schéma B Dans les deux cas ci-dessus, le fil de phase dénudé touche la carcasse métallique d’une machine à laver. Schéma A : la carcasse métallique de la machine à laver est reliée à la prise de terre de l’habitation à l’aide du fil jaune et vert (voir schéma livre p67) Schéma B : la carcasse métallique de la machine à laver n’est pas reliée à la prise de terre de l’habitation. 1 1. Dans quel cas la personne est-elle en danger ? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Par où passe le courant dans ce cas ? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 3
