électrique lectrique - images.hachette

•
rechercher les caractéristiques de la tension du secteur
•
analyser le
schéma d'une installation électrique
•
comprendre le fonctionnement des
systèmes de protection
Objectifs
17
(
L
L
’installation
installation
électriqu
electrique
domesti
q
ue
domestique

116
17• L’installation électrique domestique
Réalise et observe
Expérience 1 [réalisée par le professeur]
Observe le professeur. Il place le testeur de phase en
contact avec chacune des bornes de la prise 1.
Avec un voltmètre, il mesure la tension entre deux
bornes de la prise.
Expérience 2 : Réalise une surcharge de courant
Réalise le montage 2.
Ferme successivement les interrupteurs.
À chaque branchement d’une nouvelle lampe, relève
l’intensité du courant principal.
Réponds
questions
Expérience 1
1Les deux bornes femelles ont-
elles le même effet sur le testeur de
phase ?
2Avec le voltmètre pourquoi le
professeur a-t-il réalisé les mesures en
mode alternatif ?
3La tension entre deux des bornes
d’une prise est-elle toujours la même ?
Expérience 2
4Que se passe-t-il lorsque, à partir
d’une même prise de courant, trop
d’appareils fonctionnent en même
temps ?
5Compare la dernière intensité que
tu as relevée à l’intensité marquée sur
le fusible. Quel est le rôle du fusible ?
aux
(je mesure une tension entre les bornes
puis je réalise une surcharge de courant
Réalise et observe
Dans chaque installation 3, un défaut d’isolement s’est
produit au point A. Il a mis en contact le fil de phase
avec la carcasse métallique de la machine.
Pour chaque installation, indique le chemin parcouru
par le courant pour aller de Ajusqu’à B.
Réponds
questions
1Dans quelles installations y a-t-il
danger d’électrocution ? Pourquoi ?
2Dans quel cas n’y a-t-il pas de
risque d’électrocution ? Pourquoi ?
3Quels dispositifs de protection ont
écarté ce danger ?
aux
(J’étudie la protection des personnes
contre les dangers de l’électricité
G
6 V
A
6 V
Un circuit électrique monté en dérivation.Le testeur de phase signale la présence du fil de phase.
1
2
Le symbole du fusible est :
Activité
1
M
phase
neutre
B
A
Ip
In
M
phase
neutre
courant de fuite
B
A
Ip
In
If
terre
M
phase
neutre
courant de fuite
disjoncteur différentiel
B
A
Ip
In
If
terre
Intallation 1, sans disjoncteur différentiel,
sans prise de terre.
Intallation 2, sans disjoncteur différentiel,
mais avec prise de terre.
Intallation 1, avec disjoncteur différentiel
et avec prise de terre.
Trois installations pour une machine à laver.
3
• La terre, le corps humain et les objets métalliques sont des conducteurs de
courant. Une personne qui s’électrise peut s’électrocuter (décès).
•Si l’intensité IPdu courant dans la phase est différente de l’intensité INdu courant
dans le neutre, le disjoncteur différentiel déclenche alors la coupure automatique
du circuit.
Activité
2
117

L’électricité est livrée sous forme de tension alternative
sinusoïdale de fréquence 50 Hz. La valeur efficace de cette
tension entre la phase et le neutre est de 230 V  4(voir
activité 1). Cette tension est dangereuse pour le corps
humain.
Les prises de courant comportent trois bornes reliées :
– au fil de phase (rouge ou marron) ;
– au fil neutre (bleu) ;
–au fil de terre (vert et jaune).
Les appareils électriques sont branchés en dérivation entre
la phase et le neutre.
L’intensité du courant dans le circuit principal augmente
avec le nombre d’appareils en fonctionnement.
Conséquence : une prise de courant ne peut pas supporter
trop d’appareils. L’échauffement des conducteurs, dû a une
surintensité, risque de provoquer de graves incendies.
Le disjoncteur coupe le courant dans toute l’installation.
Sa commande est manuelle ou automatique.
Le fusible est placé en série avec les appareils. Ce conduc-
teur fond en cas de surintensité. Il coupe alors le circuit
 5. Les disjoncteurs divisionnaires tendent à les remplacer.
Les fusibles et les disjoncteurs protègent les installations.
Le disjoncteur différentiel  6, lorsqu’il est associé à une
bonne prise de terre, coupe automatiquement le circuit
si l’intensité dans le fil de phase n’est pas la même que
dans le fil neutre. Il assure la protection des personnes.
118
17• L’installation électrique domestique
terre
neutre phase
230 V
230 V0 V
4Tension entre les trois bornes d’une prise.
1
La tension du secteur
2
L’installation domestique
3
Les dispositifs de protection
4
5
6
7
1
1
2
3
4
5
6
7
8
: transformateur
: compteur électrique
: disjoncteur
: fil de phase
: fil neutre
: fil de terre
: fusible
: terre
23
8
Wh
5Schématisation d’une installation domestique.
6Un disjoncteur différentiel. Il en existe de
plusieurs sensibilités (30 mA ou 500 mA).
119
1Recopie en choisissant l’expression correcte
a. Les appareils électriques sont branchés en série déri-
vation entre la phase et le neutre.
b. Les fusibles sont branchés en série dérivation avec
les appareils.
c. Le contact du corps avec le fil de phase neutre et la
terre est très dangereux.
d. Une ligne alimentant une cuisinière électrique absorbe un
courant de 28 A. Elle sera protégée par un fusible de
25 A 32 A.
2Identifie les fils
Reconnais les fils d’après leurs couleurs :
a. Quel est le fil de phase ? le fil neutre ? le fil de terre ?
b. Pour éviter le risque d’électrocution, quel est le fil à ne pas
toucher ?
3Distingue deux types de protections
a. Quels sont les dispositifs protégeant les appareils des sur-
charges et courts-circuits ?
b. Quels sont les dispositifs protégeant les personnes lors
d’un contact avec le fil de phase ?
4Identifie les symboles
Quels sont les appareils représentés ci-dessous ?
5Es-tu conscient des risques ?
a. À la maison, pour intervenir sur l’installation électrique,
quelle précaution doit-on prendre ?
b. Une tourterelle est posée sur un fil dénudé. Y a-t-il un risque
électrique pour elle ? Justifie ta réponse.
c. Un homme gravit un pylône d’une ligne électrique. Y a-t-
il un risque électrique pour lui ? Justifie ta réponse.
6Évite l’électrocution
En observant les dessins ci-après, rédige une phrase com-
mençant par « Ne jamais … ». Cette phrase doit énoncer une
règle de sécurité électrique.
7Repère des courts-circuits
Recopie les schémas ci-dessous en supprimant les courts-
circuits.
8Prévois le nombre de lampes
Un fusible de 5 ampères protège une ligne électrique. Com-
bien de lampes de 0,3 A peuvent fonctionner en même temps
sur cette ligne ?
1
2
3
G
M
G

9Repère les défauts d’une installation
a. Le circuit d’éclairage fonctionne-t-il correctement ?
b. Peux-tu brancher, sur la prise électrique, un four absor-
bant 20 A ?
c. Le branchement du lave-linge est-il conforme aux normes
de sécurité ? Justifie ta réponse.
10 Repère les types de contact
Lors d’une électrocution, il peut y avoir deux types de
contact :
–contact direct ( exemple: contact avec un fil de phase dé-
nudé) ;
–contact indirect (exemple: contact avec la carcasse mé-
tallique d’une machine).
Observe les quatre dessins ci-dessus et classe les dangers
selon les deux types de contact.
11 Les différents types d’électrisation
a. Dans chacune des figures ci-après, trace le chemin em-
prunté par le courant dans le corps humain.
b. Quels dangers présentent ces situations ?
Tu peux te renseigner auprès des professeurs de techno-
logie, au CDI, sur l’Internet.
12 Classe les protections
Indique, par une croix, si le dispositif agit :
–pour protéger la personne (contact direct ou indirect) ;
–pour protéger le matériel.
13 Calcule la tension dangereuse
Dans le tableau ci-dessous sont notées les intensités cor-
respondant aux différentes réactions du corps humain :
La valeur dangereuse de la tension de contact lors d’une
électrisation correspond au seuil de tétanisation. La résis-
tance moyenne, habituellement admise, du corps humain
est 1 000 W.
a. En appliquant la loi d’ohm, calcule dans ces conditions
la tension dangereuse pour le corps humain.
b. Pourquoi les jouets fonctionnent-ils en général sous des
tensions inférieures à 12 V ?
120
17• L’installation électrique domestique
dispositif protection protection
des personnes du matériel
contact contact
direct indirect
1. Une très basse
tension de 12 V
2. Un disjoncteur
différentiel associé
à une bonne prise
de terre
3. Enveloppe de
protection
4. Coupe-circuit
5. Gaines isolantes
6. Fusible, disjoncteur
divisionnaire
7. Interrupteur
«coup-de-poing »
32 A
16 A
5 mA seuil de sensibilité (picotement)
10 mA seuil de réaction réflexe (non-lacher)
25 mA seuil de tétanisation (arrêt respiratoire)
50 mA seuil de fibrillation (arrêt circulatoire)