Électricité et magnétisme Discipline Fondamentale, Gymnase Français
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4. Dangers de l’électricité
On compte encore annuellement, en Suisse, plus de 200 accidents liés à l'électricité. Comparé
au nombre total d'accidents ménagers ou encore à celui des accidents de la route, ce nombre
est faible
4.1. Généralités
Comme tout développement technique, l'utilisation de l'électricité renferme un danger
potentiel certain. Celui-ci est bien connu de tout un chacun mais la plupart des gens n'ont pas
une idée claire du risque encouru.
On a pu lire dans les journaux :
Le téléphone tombe dans la baignoire, mort d'un homme de 42 ans.
Electrocuté sur un wagon.
Accident de chantier: grutier aveuglé par un soudeur à l'arc.
Une installation défectueuse provoque la mort de 15 vaches et un gigantesque incendie.
4.2. Les accidents liés à l'électricité en Suisse
On compte annuellement en Suisse quelques centaines d'accidents liés à l'électricité dont 150
environ provoquent des blessures graves et 15 la mort.
Un grand nombre d'animaux sont victimes du courant électrique à cause de l'imprudence des
hommes.
Seuls 20% des accidents se produisent dans des installations à haute tension, 80% sont
provoqués dans le réseau basse tension 230/400 V (autrefois 220/380 V).
4.3. Dommages provoqués par les accidents électriques
Dommages aux biens:
Une surcharge de conduites électriques ou le mauvais branchement d'appareils est susceptible
de provoquer des incendies ou de griller des installations.
Atteintes directes aux personnes:
Dans ce cas, l'organisme humain est directement touché par le courant électrique. Le genre et
la gravité des dommages corporels subis dépendent surtout de l'intensité du courant et de la
durée de son application. L'intensité du courant est elle-même fonction de la résistance
électrique du corps humain. Cette dernière varie fortement, surtout en fonction de la nature de
la peau. Une peau humide conduit en effet 4 fois mieux qu'une peau sèche. Il faut donc porter
une attention particulière aux appareils électriques utilisés dans les locaux humides.
Atteintes indirectes aux personnes:
Ce sont essentiellement les suites d'un état de choc provoqué par une décharge électrique.
Dans la plupart des cas, la rupture de lignes électriques ou même la chute de pylônes ont
cependant des conséquences graves telles l'aveuglement et les brûlures causés par des arcs
électriques.
C'est l'intensité et la durée du courant électrique auquel on a été soumis qui déterminent si les
atteintes corporelles seront passagères, permanentes ou même mortelles.
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4.4. Quels sont les dangers pour l'homme et les animaux?
Différence de potentiel
Les oiseaux peuvent être perchés sur des lignes à haute tension de 380'000 V sans courir
aucun risque. Un être humain peut être chargé à 180'000 V par un appareil de Wimshurst sans
danger aucun. La différence de potentiel à laquelle est porté un homme ou un animal ne cause
aucun dommage à l'organisme!
Courant, parcours et intensité du courant
Seul le courant est dangereux pour l'homme et les animaux. Un courant de 0,02 A provoque
déjà chez l'homme des crampes musculaires! Le courant continu est presque tout aussi
dangereux que le courant alternatif! Il est vrai cependant que le cœur est plus fortement
menacé par un courant alternatif de 50 Hz.
On peut dire en règle générale:
Lorsque le courant passe par le cœur, il y a toujours danger de mort.
Effets d'un courant électrique de 50 Hz sur le corps humain.
à partir de 1 mA léger picotement aux zones de contact
5 mA – 15 mA sensation de crampes, il est encore possible de
lâcher volontairement un objet tenu dans la main
15 mA - 30 mA crampes musculaires qui empêchent la (les)
main(s) concernée(s) de se détacher du conducteur
électrique (seuil de relâchement)
30 mA – 50 mA plus l'intensité du courant est grande plus les
crampes musculaires sont fortes, difficultés
respiratoires, arrêt de la respiration et si lecourant
n'est pas interrompu mort par asphyxie 3 à 4
minutes plus tard
plus de 50 mA fibrillation ventriculaire après quelques secondes
ou fractions de secondes; mort
La fibrillation ventriculaire est une vibration incontrôlée du muscle cardiaque. Normalement,
les impulsions de tension produites régulièrement dans le centre nerveux du cœur
commandent l'activité de pompe du muscle cardiaque en fonction des besoins de l'organisme
en oxygène. Lorsque des courants étrangers agissent de l'extérieur sur ce système nerveux,
l'activité cardiaque est perturbée et se calque sur le rythme de la fréquence du courant. Le
cœur ne peut plus remplir son office de pompe et, après quelques minutes déjà, les cellules du
cerveau sont irrémédiablement endommagées.
A retenir:
Si un courant de plus de 15 mA traverse notre main, il ne nous est plus possible de
lâcher l'objet que nous tenons!
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4.5. Durée de l’électrocution
Ce diagramme courant-durée
s’entend pour un courant
alternatif de 50 Hz et pour une
personne d’au moins 50 kg.
4.6. Résistance électrique du corps humain
Le corps humain conduit le courant électrique, beaucoup moins bien il est vrai qu'un morceau
de métal. L'intensité du courant est déterminée par la résistance du corps humain.
Celle-ci se calcule de la manière suivante:
résistance de la peau à l'entrée du courant
+résistance interne du corps
+résistance de la peau à la sortie du courant
=résistance du corps humain
Fort heureusement la résistance du corps humain est considérablement augmentée par la
présence de vêtements et de chaussures mauvais conducteurs.
Valeurs de la résistance de la peau et de la résistance interne:
La résistance de la peau varie fortement: entre quelques Ohm pour une peau mouillée et
ramollie et quelques milliers d'Ohm pour une peau sèche et calleuse. La tension de la zone de
contact influence également la résistance de la peau. A partir d'environ 200 V, dès qu'une
peau mince est traversée, sa résistance devient infiniment faible.
Résistances de la peau pour une tension de contact de 2 V:
très sèche
000
'
10
normale
000
'
5
mouillée
000
'
1
La résistance interne du corps est pratiquement constante, elle vaut environ
650
pour un
bras ou une jambe.
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Par calcul, on obtient les valeurs suivantes:
main -main
300
'
1
main -pied
300
'
1
main -les deux pieds
975
(les résistances des jambes sont en parallèle!)
4.7. Quelles tensions provoquent des courants dangereux?
La loi d'Ohm demeure valable dans ce cas. Utilisons dans nos calculs une résistance moyenne
de 7'000 Ohm (main sèche, pieds humides)
1. Tension de 50 V :
Courant: mA
V1,7
000'7
50
déjà désagréable.
2. Tension de 230 V:
Courant: mA
V33
000'7
230
plus possible de relâcher, mort
Pour une peau humide et mouillée, 230 V représentent une mort certaine dès que le courant
agit pendant plus de 0,3 seconde.
A retenir:
Ne jamais toucher des appareils ou des conduites électriques avec des mains mouillées!
Exercices :
1. Que se passe-t-il pour une personne traversée par un courant de 0,05 Apendant
0,02 s? Même question si la durée du contact est de deux secondes ?
2. Quelle est la tension maximale à placer dans le circuit d’une clôture électrifiée, de
telle sorte qu’un homme puisse supporter (sans dommages) provocant un courant
électrique passant par la main et les pieds ?
3. Est-on capable de ressentir une décharge en touchant les pôles d’une pile de 9V
avec deux doigts mouillés (seule la résistance de la peau compte) ?
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