Dangers principaux

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Dangers principaux
Circuit électrique: principes physiques
Le circuit électrique peut être comparé à un réseau de distribution d’eau: le tableau
suivant récapitule les grandeurs correspondantes.
Réseau de distribution d’eau Circuit électrique
Abrév. Unité Abrév.
Pression de l’eau sur la canalisation Tension électrique U Volt V
Résistance du tuyau = ∅ Résistance électrique R Ohm Ω
Débit d’eau par unité de temps (Intensité du) courant
électrique I Ampè
re A
Dans le cas d’un point d’eau, le débit dépend de la pression de l’eau et du ∅ du
tuyau: plus la pression est élevée, plus le débit est important; en outre, plus le ∅ du
tuyau est faible (plus la résistance est forte), moins le débit est grand. Idem pour le
courant électrique. Dans un circuit électrique, le courant dépend de la tension et de la
résistance électriques: plus la tension U est élevée, plus le courant I est grand; en
outre, plus la résistance R est grande, moins le courant I est important ou, d’après la
loi d’Ohm:
I=U
R
La tension électrique U existe toujours entre deux pôles. Dans un réseau de 230 V, il
s’agit du conducteur de phase (« phase », noir ou d’une autre couleur) et du
conducteur neutre (bleu clair), qui se prolongent jusque dans la prise de courant par
deux douilles. Selon le récepteur raccordé (avec une résistance R), un courant I plus
ou moins élevé passe dans le circuit électrique fermé qui relie les deux pôles.

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Si le récepteur situé dans le
circuit électrique a une
résistance R suffisamment basse
(p. ex. en cas de court-circuit),
le courant produit sera alors si
élevé que les conducteurs
d’amenée seront surchargés. Ils
peuvent s’enflammer sous
l’effet de leur propre
échauffement. Eviter cela, telle
est la tâche du fusible qui fond
p. ex. dès que le courant atteint
un certain nombre d’Ampère, ce
qui coupe le circuit électrique.
Aujourd’hui, les nouvelles installations ne sont plus équipées de coupe-circuits à
fusibles, mais de disjoncteurs. Ce sont des interrupteurs qui se déclenchent
automatiquement en cas de surcharge et peuvent être enclenchés de nouveau
manuellement.
Le conducteur neutre est relié à la terre. Ainsi, le conducteur de phase a, par rapport
à la terre, une tension U toujours constante, égale à 230 V.
On distingue la:
- Tension alternative: exemple, tension du réseau (U = 230 V) et sinusoïdale et
possède un fréquence de 50 Hertz et change alternativement de polarité 100 fois
par seconde.
- Tension continue: elle n’est pas pulsée, pas plus que le courant continu qui passe
dans un circuit électrique fermé (p. ex. une pile).
- Pour ce qui est des grandeurs, on différencie la:
§
§
.très basse tension: U ≤ 50 V
§
§
.basse tension: U ≤ 1000 V
§
§
.haute tension: U > 1000 V

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Electrisation
Le courant ne peut passer
que dans un circuit
électrique fermé.
Normalement, il circule du
réseau (conducteur de phase,
230 V) via la prise et le
câble électrique jusqu’au
récepteur et revient au
réseau (conducteur neutre).
Si l’isolation d’un appareil
électrique ou d’un câble
d’alimentation est
endommagée, le boîtier de
l’appareil défectueux peut alors être sous tension. Si l’utilisateur entre en contact
avec le boîtier ou si une personne touche directement le conducteur de phase de la
prise de courant ou un fil de phase dénudé, le courant essaie de retourner au réseau à
travers le corps humain et la terre, car celle-ci est reliée au conducteur neutre.
L’intensité de ce courant dépend de la résistance du corps humain, de la peau, des
vêtements et du retour à la terre.
Voir les valeurs du tableau suivant:
Grandeur Abrév./formule Valeur de… … à
Corps
humain* RK Env. 500 Ω Env. 1500 Ω
Passage par la
peau RH 0 Ω (peau mouillée) 4000 Ω (peau sèche)
Vêtements-
sol RB 0 Ω (sol en béton mouillé) 10 000 Ω
(chaussures sèches à
semelles isolantes)
Résistance
Total Rtot = RK + RH + RB 500 Ω 15 500 Ω
Courant I = 230 V/Rtot 0,46 A = 460 mA 0,015 A = 15 mA
* La résistance du corps humain dépend, entre autres, de la tension employée, du parcours du
courant à travers le corps, de la taille, du poids, de l’état physique, etc., de la personne électrisée.
D’après le tableau ci-dessus, le courant électrisant peut évoluer dans une grande
plage. Etant donné le nombre de facteurs sur lesquels il est quasiment impossible
d’agir (parcours du courant dans le corps, humidité, etc.), le hasard joue donc un rôle
important.

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Quel courant électrique supporte l’être humain?
Des situations classiques sont rassemblées dans le tableau suivant. Le facteur temps
n’est pas indiqué: plus le temps de passage du courant est long, plus les
conséquences sont graves.
Personne tenant une perceuse dont le boîtier
est sous tension Courant électrisant
Effet
Appareil
électrique avec
intensité de
Mains Chaussures Sol courant
comparable
Sèches Semelles caoutchouc Bois, sec Dès 1 mA Fourmillement Adaptateur
pour radio
Humides Semelles cuir Béton 15 à 20 mA Début de
crampe Rasoir
Humides Pieds nus Béton 30 à 50 mA Crispation
musculaire
Lampe de 7 à
12 W à faible
consommation
d’énergie
Humides Sandales mouillées Flaque d’eau Au-dessus
de 50 mA Danger de mort Ampoule de 20 W