elec_ele - Sciences Appliquées à l`Hôtellerie

L’INSTALLATION DOMESTIQUE
III - LES DANGERS DE LA TENSION DU SECTEUR POUR LES PERSONNES.
1 . Les effets d’un courant électrique sur le corps humain.
Après lecture du document encadré et analyse du graphique répondre aux questions.
Le corps humain est conducteur donc, si une tension est appliquée accidentellement entre deux
points de celui-ci, un courant électrique le traverse en partie.
L’intensité de ce courant dépend notamment : de l’individu (âge, état de santé, …), de la qualité des
contacts (peau sèche, peau humide, …) et de la valeur de la tension appliquée (voir graphique).
Les effets d’un courant électrique sur le corps humain dépendent de son intensité, de la durée de
l’électrisation (une personne est électrisée quand elle est traversée par un courant électrique, elle est
électrocutée lorsqu’il y a décès) et de la nature du courant (un courant alternatif est plus dangereux
qu’un courant continu).
Le graphique donne les effets d’un courant alternatif de fréquence voisine de 50Hz qui traverse le
corps d’une personne pendant 0,5s.
1000
peau immergée
intensité efficace (mA)
peau humide

peau sèche
100

30


15
10
7

300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
1
tension efficace (V)
Légende
Zone
  rien ou picotements
Zone   paralysie respiratoire
Zone
  contraction des muscles
Zone
Zone
  tétanisation des muscles
  mort par arrêt cardiaque et asphyxie
1/- Comment l’intensité du courant qui traverse le corps humain varie-t-elle lorsque la tension appliquée
augmente ?
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- Fiche d’activités expérimentales de PHYSIQUE N°11 ÉL - page 1 / 7
2/- Quelle est l’intensité du courant qui traverse le corps d’une personne lorsque la tension appliquée est
de 30V ?- Quels sont les risques encourus dans chaque cas ?
Intensité
Risques encourus
Peau sèche
Peau humide
Peau immergée
3/- Quelle est la tension appliquée entre deux points du corps d’une personne lorsque l’intensité du courant qui la traverse mesure 60mA.
Peau sèche
Peau humide
Peau immergée
4/- Quels sont les dangers encourus avec la tension du secteur ?
………………………………………………………………………………………..
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Remarque.
La réglementation fixe des tensions de sécurité, c’est à dire des tensions au delà desquelles on
estime qu’il y a danger d’électrocution, en fonction des types de locaux dans lesquels se trouvent l’installation électrique.
Types de locaux
Tension alternative
Ueff
Tension continue
U
Locaux non mouillés
- habitations
- bureaux, etc.
Locaux mouillés
- en extérieur
- chantier, etc.
Locaux immergés
- piscines
- salles d’eau, etc.
50V
25V
12V
120V
60V
30V
2 . Les circonstances.
Dans chacune des situations suivantes, expliquer pourquoi la personne est en danger et quelle(s) précaution(s) elle aurait dû prendre.
Situation 1
David veut changer l’ampoule d’une lampe de bureau branchée sur le secteur.
David est en danger car ….…………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Précaution(s) à prendre : ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
- Fiche d’activités expérimentales de PHYSIQUE N°11 ÉL - page 2 / 7
Situation 2
Jessica touche un lave-linge défectueux qui possède une carcasse métallique en contact accidentel avec le
fil de phase par suite de la détérioration de sa gaine isolante.
Jessica est en danger car ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Précaution(s) à prendre : ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Situation 3
Un enfant en train de jouer introduit une tige métallique dans l’une des bornes d’une prise de courant.
L’enfant est en danger car .…………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Précaution(s) à prendre : ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Situation 4
Marie utilise un sèche-cheveux alors qu’elle se trouve encore dans son bain.
Marie est en danger car ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Précaution(s) à prendre : ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
3. Les moyens de protection.
Après avoir d’une part lu le texte ci-dessous et d’autre part visionné les séquences vidéo : « Le fil qui
sauve » et «Un monsieur qui coupe pour vous », répondre aux questions posées.
Dans chaque habitation (appartement, pavillon), l’installation domestique est commandée par un disjoncteur général.
Si ce disjoncteur est aussi différentiel il est associé à une prise de terre et joue un rôle de protection pour
les personnes.
La mise à la terre ou prise de terre consiste à connecter les carcasses métalliques des appareils à la terre par
l’intermédiaire d’un câble électrique (gaine isolante : jaune et vert) dont l’extrémité est reliée à un pieu où
à une grille enfoui dans le sol. Si un contact accidentel se produit entre le fil de phase et la carcasse métallique, une partie du courant (appelé : courant de fuite) s’évacue vers le sol grâce à la prise de terre. Une
prise de terre de bonne qualité doit offrir beaucoup moins de résistance au passage du courant que le corps
humain.
La prise de terre n’est une protection efficace que parce qu’elle est complétée par la présence du disjoncteur différentiel. En effet, lorsqu’un courant de fuite apparaît, il existe une différence entre l’intensité du
courant qui traverse le fil de phase et celle du courant qui traverse le fil neutre ; dès que le disjoncteur
différentiel détecte une telle différence, il ouvre le circuit général.
Les disjoncteurs différentiels généraux détectent des courants de fuite de l’ordre de 500mA.
Des disjoncteurs différentiels « haute sensibilité » capable de détecter des courants de fuite de 30mA viennent, en complément, améliorer la protection dans les logements neufs construits depuis le 13 mai 1991.
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Quels sont les deux éléments présents dans une installation domestique et qui assurent la protection des
personnes ?
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Qu’est-ce qu’un courant de fuite ?
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Quel est le rôle de la prise de terre ?
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Quel est le rôle du disjoncteur différentiel ?
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
Une prise de terre qui ne serait pas associée à un disjoncteur différentiel ne constituerait pas une protection
suffisante. Pourquoi ?
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
 Danger 
Il n’existe aucun moyen de protection pour l’une des circonstances d’accident évoquées au paragraphe 2,
laquelle ? (expliquer)
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………………………………………………………………………………………..
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- Fiche d’activités expérimentales de PHYSIQUE N°11 ÉL - page 4 / 7
IV - LES DANGERS DU SECTEUR POUR LES BIENS.
1 . Les circonstances et les conséquences.
Fils conducteurs, prises, multiprises.
 Après avoir visionné les séquences vidéo : «Du poteau à la prise» et «Le fil qui sauve » (déjà vue),
compléter les phrases ci-dessous.
Le passage du courant électrique dans un conducteur s’accompagne d’un …………
……………..…….. de celui-ci. Plus l’intensité du courant qui traverse le conducteur est grande et plus cet …………………………. est ……………………………
Afin d’éviter ……………………. de la gaine isolante des fils utilisés il faut choisir
leur ……………………. en fonction de l’intensité du courant qui va les traverser.
En conséquence, chaque fil conducteur d’une installation
électrique doit être choisi avec soin de façon à ce qu’il ne
soit pas traversé par un courant dont l’intensité serait supérieure à la valeur maximale indiquée par le fabricant
(voir exemples ci-contre).
Section du fil
1,5mm2
2,5 mm2
4 mm2
Imax
10A
20A
25A
 De la même façon, les prises de courant ne peuvent débiter sans dommage que des courants dont
l’intensité est, ici aussi, inférieure à une valeur maximale indiquée par le fabricant.
Exemple de calcul
Un prise installée dans une cuisine porte l’indication : « Imax 10A ».
1 /- Calculer la puissance maximale que peut recevoir un appareil branché sur cette prise.
2/- Peut-on, à l’aide d’une multiprise, brancher sur cette prise : un convecteur, un grillepain et un robot ménager de puissances respectives 2000W, 1000W et 1600W ?
3/- Si on effectuait le branchement de ces trois appareils, quelle serait alors l’intensité du
courant qui traverse la prise ?
Réponse à la première question.
Pmax
Réponse à la deuxième question.
- Fiche d’activités expérimentales de PHYSIQUE N°11 ÉL - page 5 / 7
=…
Réponse à la troisième question.
 Conclusions (rayer les propositions incorrectes).
 ON PEUT / ON NE PEUT PAS
utiliser n’importe quel fil conducteur pour remplacer
un fil défectueux dans un installation domestique.
 ON PEUT / ON NE PEUT PAS brancher n’importe quel appareil sur une prise.

D’une façon générale, l’usage des multiprises est CONSEILLE / DECONSEILLE.
Court-circuit.
Il y a court-circuit dans une installation domestique quand …………...……….……
………………………………………………………………………………………..
Quelles sont les conséquences d’un court-circuit ?
Expérience.
Observations.
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Conclusion.
Une augmentation anormale de l’intensité du courant dans une partie d’une installation domestique s’accompagne toujours d’un …………………………. des conducteurs électriques qui peut aboutir à leur ……………………………. ou provoquer
un ………………………….
- Fiche d’activités expérimentales de PHYSIQUE N°11 ÉL - page 6 / 7
Il est donc indispensable de protéger les installations électriques de ces surintensités.
2 . Les moyens de protection.
Après avoir visionné la séquence vidéo : «Du poteau à la prise », compléter les phrases ci-dessous.
1/- Quel nom porte l’appareil qui protège la totalité de l’installation ? - Dans quelle(s) circonstance(s)
ouvre-t-il le circuit général ?
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
2/- Quel est le rôle d’un coupe-circuit à cartouche fusible ?
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
3/- Lorsqu’une cartouche est défectueuse que faut-il faire ? - Que ne faut-il pas faire ?
Il faut ….…………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
Il ne faut pas ………………………………………………………..……………….
Il ne faut surtout pas ………………………………………………..……………….
4/- Actuellement les coupe-circuit à cartouche fusible sont peu à peu remplacés par un appareil que nous
avons déjà rencontré lorsque nous avons évoqué la protection des personnes. Quel est cet appareil ?
Cet appareil porte le nom de ……………………………………………………….
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