Exercice- OUVERTURE D’UN CIRCUIT INDUCTIF PAR L’INTERMEDIAIRE DU CORPS HUMAIN. Les bornes de la bobine alimentée par une source de tension U continue sont mises lors de l’ouverture du circuit (à l’instant initial : t = 0 ) en contact avec 2 parties différentes du corps d’une personne. courant courants B A U A B K K U K fermé K ouvert La bobine est équivalente à une résistance RB = 12 en série avec une inductance L = 1 H. . La partie du corps humain entre les 2 points de contact A et B est équivalente à une résistance RH = 1 k. Le circuit électrique équivalent est alimenté par la tension continue U = 30 V. iB uL uR RB iB L 1- K est fermé (t< O) 1-1- Faire le schéma équivalent à ce circuit électrique. Indiquer sur le schéma les points de contact A et B. 1-2- L’alimentation étant continue, que peut-on dire de la nature des courants électriques circulant en régime permanent ? Quelle est alors la valeur de tension uL(t) aux bornes de l’inductance L. Conclure sur la façon dont se simplifie le modèle d’une bobine en continu. 1-3- Déterminer alors les valeurs des intensités des différents courants du montage. A partir du tableau indiquant les effets du courant électrique sur le corps humain, déterminer ce que ressent la personne ? 2- On ouvre K à l’instant t=0 i (t) en A L’étude de ce montage a permis de tracer le chronogramme de l’intensité du courant iB(t). Cette courbe est représentée ci-contre. 2 2-1- Faire le nouveau schéma équivalent à ce circuit électrique 1 Déterminer la relation entre l’intensité iH(t) dans le corps humain et l’intensité iB(t) dans la bobine. t en ms Tracer alors le chronogramme de 1 5 l’intensité du courant iH(t). 2-2- Etablir l’expression de la tension uH(t) appliquée aux corps de la personne. En déduire le chronogramme de la tension uH(t) en précisant les valeurs extrêmes. A partir du schéma et des chronogrammes, déterminer la valeur de la tension uL à l’instant t = 0. 2-3- Quel est le nom du phénomène physique se produisant ? 2-4- On suppose que le courant a les même effets qu’un courant sinusoïdal de fréquence 50Hz. A partir du tableau indiquant les effets du courant électrique sur le corps humain, déterminer ce qui se passe pour la personne ? 2-5- Conclure sur les dangers des circuits inductifs. B Les effets du courant électrique sur le corps humain sont indiqués dans le tableau ci-dessous. Intensité du courant en mA Continu 50/60 Hz 10 kHz 3,5 0,5 8 Effets pour t < 10 s Seuil de perception, picotement Choc pénible, mais contrôle musculaire non perdu 41 6 37 Seuil de non lâcher 51 10 50 Forte gène respiratoire 60 15 61 Seuil de paralysie respiratoire 30 Stage de sécurité électrique 2001- Aix Marseille. Equipe des formateurs de Physique appliquée