L'électricité, tu l'utilises tous les jours : elle allume la lumière, fait tourner le ventilateur, recharge ton téléphone. Elle est tellement présente qu'on oublie parfois qu'elle peut aussi être dangereuse. Un fil qui chauffe, une prise qui grésille, un appareil qui « pique » quand on le touche : ce sont des signaux que ton corps et ta maison t'envoient pour te protéger.
Dans les chapitres précédents, tu as appris à construire un circuit électrique avec un générateur, une lampe et des fils. Ce chapitre va plus loin : que se passe-t-il quand un circuit ne fonctionne pas comme prévu ? Tu vas découvrir le court-circuit, comprendre pourquoi il peut provoquer un incendie, et surtout apprendre comment les fusibles, les disjoncteurs et la prise de terre te protègent chaque jour, souvent sans que tu t'en rendes compte.
Ce chapitre est un peu différent des autres : il ne s'agit pas seulement de comprendre, mais aussi d'agir correctement. Repérer un danger sur un schéma, choisir le bon geste face à un fil dénudé, savoir quoi faire en cas d'accident : ce sont des réflexes qui peuvent, un jour, protéger la vie de quelqu'un — peut-être la tienne.
1Court-circuit d'un générateur et d'une lampe
Dans un circuit électrique normal, le courant traverse toujours au moins un récepteur — une lampe, un moteur, une résistance — avant de revenir au générateur. Ce récepteur freine le courant : on dit qu'il oppose une résistance. Mais que se passe-t-il si un simple fil relie directement deux points du circuit, sans passer par aucun récepteur ?
Il y a court-circuit lorsque deux points d'un circuit qui devraient être séparés par un récepteur (lampe, moteur…) sont reliés directement par un simple fil, sans aucune résistance sur ce chemin. Le courant « prend le raccourci » : il ne traverse plus le récepteur, et son intensité devient très grande, en une fraction de seconde.
Un court-circuit peut toucher un générateur seul (les deux bornes de la pile sont reliées directement par un fil) ou une lampe placée dans un circuit (un fil relie directement ses deux bornes, en la « court-circuitant »). Dans les deux cas, la conséquence est la même : plus rien ne limite le courant, qui devient dangereusement fort.
Ne réalise jamais un court-circuit volontairement, même avec une simple pile de ! Une pile mise en court-circuit chauffe très vite, peut couler ou même exploser. Avec le courant du secteur (), c'est encore plus dangereux : brûlures graves, incendie, électrocution. Ce chapitre t'explique comment reconnaître un court-circuit pour l'éviter, pas comment le provoquer.
1.1 Repérer un court-circuit sur un schéma
Cherche s'il existe, sur le schéma, un chemin fait uniquement de fils, sans aucun récepteur (lampe, moteur, résistance…), entre deux points reliés au générateur. Si un tel chemin existe, il y a court-circuit — même si le circuit contient par ailleurs des lampes qui, elles, fonctionnent normalement.
Léa construit un circuit avec une pile et une lampe. En rangeant son matériel, un second fil tombe et vient toucher les deux bornes de la lampe en même temps. Que se passe-t-il ?
Le courant a désormais deux chemins possibles entre les deux bornes de la lampe : la traverser, ou passer par le fil tombé. Ce fil offre beaucoup moins de résistance que la lampe : la quasi-totalité du courant l'emprunte. La lampe s'éteint (elle n'est presque plus traversée par le courant) et le fil s'échauffe, car il transporte à lui seul un courant très intense.
Dans le mur d'une maison, deux fils électriques (phase et neutre) sont isolés l'un de l'autre par une gaine en plastique. Un clou planté par accident traverse la gaine et met les deux fils en contact direct.
Les deux fils sont maintenant reliés par un simple point de contact métallique, sans aucun récepteur entre eux : c'est un court-circuit. L'intensité grimpe brutalement — c'est exactement le genre d'accident que les fusibles et les disjoncteurs, étudiés plus loin dans ce chapitre, sont conçus pour arrêter en une fraction de seconde.
2Échauffement et incendie
Pourquoi un court-circuit est-il si dangereux ? Parce qu'un fil parcouru par un courant électrique s'échauffe toujours un peu — c'est l'effet thermique du courant. En fonctionnement normal, cet échauffement est minime et sans danger. Mais lors d'un court-circuit, l'intensité devient énorme, et l'échauffement devient brutal.
Plus l'intensité qui traverse un fil est grande, plus ce fil s'échauffe vite et fort. À intensité égale, un fil fin chauffe davantage qu'un fil épais, car le courant y est plus « concentré ».
2.1 L'expérience de la paille de fer
Une expérience classique illustre parfaitement ce danger. On relie un fin brin de paille de fer (des filaments d'acier très fins, utilisés pour récurer) directement aux deux bornes d'une pile — c'est-à-dire qu'on réalise volontairement un court-circuit, en laboratoire et sous la surveillance du professeur.
L'intensité qui traverse le fin brin d'acier est très grande. En quelques secondes, le brin rougit, puis devient incandescent, puis se consume avec de petites étincelles. Un fil électrique domestique est bien plus épais qu'un brin de paille de fer, mais le principe est identique : lors d'un court-circuit, il peut chauffer assez pour faire fondre sa gaine plastique, puis enflammer les matériaux qui l'entourent.
C'est exactement ce mécanisme qui provoque de nombreux incendies domestiques : un défaut électrique passe souvent inaperçu à l'intérieur d'un mur ou d'une gaine, et la chaleur qu'il produit peut se propager avant même que quiconque ne s'en aperçoive.
C'est le physicien britannique James Prescott Joule qui, en 1841, décrit précisément et mesure pour la première fois l'échauffement produit par un courant électrique dans un conducteur. Il montre que cette chaleur dépend de l'intensité du courant, de la résistance du conducteur et de la durée du passage du courant. En son honneur, on appelle aujourd'hui ce phénomène l'effet Joule — le même principe, utile et maîtrisé, qui chauffe le fil d'un grille-pain ou d'un radiateur électrique, mais qui devient un danger lorsqu'il n'est pas contrôlé.
Ne branche jamais un appareil dont le fil est abîmé, effiloché, ou dont la gaine plastique est fendue : c'est exactement là que la chaleur peut s'accumuler et déclencher un début d'incendie. Un fil qui chauffe anormalement, même sans flamme visible, doit toujours être débranché immédiatement.
3Fusible et disjoncteur
Tu viens de voir qu'une surintensité peut faire fondre un fil et déclencher un incendie. Heureusement, toute installation électrique bien construite contient un système de protection destiné à couper le courant avant que cela n'arrive : le fusible ou le disjoncteur.
Un fusible est un petit composant placé sur le circuit, contenant un fil métallique très fin, calibré pour fondre dès que l'intensité qui le traverse dépasse une valeur limite appelée le calibre du fusible (par exemple ). En fondant, il coupe aussitôt le circuit.
Le principe repose exactement sur la propriété vue plus haut : à intensité égale, un fil fin chauffe plus vite qu'un fil épais. Le fil du fusible est volontairement le plus fin et le plus fragile de toute l'installation : c'est lui qui doit chauffer et fondre le premier, avant que les fils épais qui courent dans les murs n'aient le temps de s'échauffer dangereusement.
3.1 Le disjoncteur
Un disjoncteur est un interrupteur automatique qui détecte une surintensité et coupe le circuit en une fraction de seconde. Contrairement au fusible, il n'est pas détruit : une fois le défaut réparé, il suffit de le réarmer (remettre son levier en position « marche »).
| Fusible | Disjoncteur | |
|---|---|---|
| Principe | un fil fin fond | un mécanisme coupe le circuit |
| Après une surintensité | détruit, à remplacer | intact, à réarmer |
| Usage domestique | de moins en moins courant | quasi systématique aujourd'hui |
Vers 1890, l'ingénieur américain Thomas Edison, qui développe les premiers réseaux d'éclairage électrique, met au point et fait breveter l'un des tout premiers fusibles industriels, afin de protéger ses installations naissantes contre les surintensités. L'idée — sacrifier volontairement un fil fragile pour sauver le reste du circuit — est restée, plus d'un siècle plus tard, le principe de base de tous les fusibles modernes.
Un fusible de calibre protège une installation sur laquelle sont branchés en même temps un four () et une bouilloire ().
- l'intensité totale reste inférieure au calibre
Le fusible ne fond pas : l'installation fonctionne normalement, sans danger.
On ajoute un radiateur () au circuit précédent, toujours protégé par le fusible de calibre .
- l'intensité totale dépasse le calibre
Le fusible fond et coupe le circuit : c'est exactement son rôle protecteur, il évite que les fils de l'installation ne surchauffent.
Ne remplace jamais un fusible fondu par un fil de cuivre, une pièce de monnaie ou un fusible d'un calibre plus élevé « pour que ça arrête de sauter ». Tu supprimerais la protection : le circuit laisserait alors passer une intensité dangereuse sans se couper, avec un risque réel d'incendie.
4Prise de terre
Le fusible et le disjoncteur protègent contre les surintensités. Mais un autre danger existe, plus discret : un fil dénudé à l'intérieur d'un appareil qui vient toucher accidentellement sa carcasse métallique, sans forcément provoquer une grosse surintensité. La carcasse devient alors dangereuse au toucher, sans que rien ne le signale — sauf la prise de terre.
La prise de terre est un fil (vert et jaune) qui relie la carcasse métallique d'un appareil à un piquet métallique enfoncé dans le sol. Elle offre au courant un chemin de très faible résistance vers la terre, en cas de défaut d'isolement (un fil sous tension qui touche accidentellement la carcasse).
Ne retire jamais la broche de terre d'une prise ou d'un adaptateur pour brancher un appareil « quand même » : sans terre, la protection disparaît complètement. Les appareils installés dans une pièce humide (machine à laver, réfrigérateur, chauffe-eau, salle de bain) doivent toujours être reliés à la terre : l'eau rend le corps bien meilleur conducteur, et le danger bien plus grand.
En 1904, l'Américain Harvey Hubbell dépose le brevet d'une prise électrique munie d'une broche de terre supplémentaire — l'ancêtre direct des prises « avec terre » que tu utilises aujourd'hui. Il faudra cependant attendre plusieurs décennies pour que la prise de terre devienne obligatoire dans les nouvelles installations domestiques, à mesure que les usages de l'électricité — et donc les risques — se multiplient dans les foyers.
Le fer à repasser d'une famille a un fil interne légèrement abîmé, qui touche la carcasse métallique. L'appareil n'est pas relié à la terre. La carcasse entière se retrouve alors sous tension, sans que rien ne le signale : aucun voyant ne s'allume, l'appareil semble fonctionner normalement. La première personne qui le touche, pieds nus sur un sol humide, risque une électrisation grave.
Le même défaut se produit, mais cette fois l'appareil est correctement relié à la terre. Le courant de défaut trouve un chemin de très faible résistance vers le sol : il s'y écoule aussitôt, plutôt que de rester dans la carcasse. Cet appel de courant déclenche en général aussi le disjoncteur différentiel, qui coupe l'alimentation en une fraction de seconde. La carcasse reste sans danger, même en cas de défaut interne.
5Le corps humain et l'électricité
Un fil, une lampe, une carcasse métallique… et le corps humain ? Lui aussi peut conduire le courant électrique. C'est justement pour cela que les fusibles, les disjoncteurs et la prise de terre existent : ils protègent avant tout les personnes, bien plus que les appareils.
L'électrisation est le passage d'un courant électrique à travers le corps humain. Ses effets vont d'une simple sensation désagréable à des brûlures internes graves, selon l'intensité du courant et sa durée. Quand l'électrisation entraîne la mort, on parle d'électrocution.
Le corps humain est un conducteur — un mauvais conducteur en général, mais un conducteur quand même. Sa résistance dépend beaucoup de l'état de la peau : sèche, elle résiste plutôt bien au passage du courant ; humide ou en sueur, sa résistance chute fortement, ce qui laisse passer un courant beaucoup plus intense, pour une même tension.
| Intensité traversant le corps | Effet observé |
|---|---|
| ≈ | seuil de perception (léger picotement) |
| ≈ | contractions musculaires, difficulté à lâcher prise |
| ≈ | seuil de danger reconnu pour l'organisme |
| > | risque de fibrillation cardiaque, danger vital |
C'est précisément parce que est reconnu comme le seuil de danger pour le corps humain que les disjoncteurs différentiels, obligatoires dans les logements, sont réglés pour couper le courant dès qu'ils détectent une fuite de courant vers la terre supérieure à cette valeur — bien avant d'atteindre un seuil vital.
Deux personnes touchent, l'une après l'autre, le même fil légèrement défectueux, sous la même tension. La première a les mains bien sèches ; la seconde sort de la douche, mains et pieds mouillés.
La résistance du corps de la seconde personne est beaucoup plus faible : pour la même tension, un courant bien plus intense la traverse. C'est pour cette raison que la salle de bain est la pièce de la maison où les règles de sécurité électrique sont les plus strictes.
Un enfant, pieds nus sur un carrelage mouillé, touche un appareil dont la carcasse est accidentellement sous tension à cause d'un défaut d'isolement.
Le sol mouillé conduit très bien le courant : le corps de l'enfant se retrouve relié à la terre par ses pieds — exactement comme le ferait un fil de terre, sauf que cette fois, c'est son corps qui sert de chemin au courant. C'est une situation de danger maximal, que la prise de terre de l'appareil, si elle est présente, permet justement d'éviter.
6Gestes de sécurité
Tu connais maintenant les dangers de l'électricité et les protections qui existent pour t'en préserver. Il reste une dernière ligne de défense, la plus importante de toutes : tes propres gestes au quotidien.
- Toujours avoir les mains sèches avant de toucher un interrupteur, une prise ou un appareil électrique.
- Ne jamais toucher un fil dénudé, même s'il semble inactif : on ne sait jamais avec certitude si un circuit est sous tension.
- Ne jamais surcharger une multiprise en y branchant trop d'appareils à la fois.
- Couper le courant (au disjoncteur) avant toute intervention sur une installation électrique.
- Faire vérifier régulièrement son installation par un professionnel qualifié.
6.1 Les multiprises surchargées : un danger fréquent
À Dakar, comme dans beaucoup de grandes villes, il est fréquent de voir une seule multiprise supporter un ventilateur, un chargeur, une télévision et un fer à repasser en même temps. Chaque appareil branché ajoute son intensité à celle des autres : la multiprise, et le fil fin qui la relie à la prise murale, doivent alors supporter la somme de toutes ces intensités.
Une multiprise surchargée peut chauffer avant même que le disjoncteur du logement ne se déclenche, car son propre fil est souvent plus fin que le câblage du mur. Ne branche jamais d'appareils qui chauffent beaucoup (fer à repasser, bouilloire, radiateur) sur une multiprise déjà bien chargée : préfère une prise murale directe.
6.2 Que faire en cas d'accident électrique ?
Malgré toutes les précautions, un accident peut arriver. Voici, dans l'ordre, les gestes à connaître :
- Ne touche jamais directement une victime encore en contact avec la source de courant : tu serais toi-même électrisé.
- Coupe le courant immédiatement (disjoncteur, interrupteur général) si tu peux le faire en sécurité.
- Si tu ne peux pas couper le courant, éloigne la victime à l'aide d'un objet isolant et sec (bâton en bois, manche en plastique) — jamais avec les mains nues, jamais avec un objet métallique ou humide.
- Appelle immédiatement les secours.
- Si tu es formé aux premiers secours et que la victime ne respire plus, commence les gestes qui sauvent en attendant les secours.
En électricité, la meilleure protection reste la prévention : mieux vaut ne jamais avoir besoin de ces gestes. Un appareil qui chauffe, une odeur de brûlé, une prise qui grésille : ce sont des signaux à prendre au sérieux immédiatement, pas à ignorer « pour cette fois ».
Fiche mémo
- Court-circuit : un fil relie directement deux points sans passer par un récepteur → intensité énorme.
- Effet Joule (Joule, 1841) : un fil chauffe d'autant plus qu'il est traversé par un courant intense, ou qu'il est fin.
- Un court-circuit peut faire fondre une gaine et enflammer les matériaux voisins → risque d'incendie.
- Fusible : fil fin calibré qui fond au-delà d'une intensité limite (le calibre) → coupe le circuit ; à remplacer après usage.
- Disjoncteur : interrupteur automatique qui coupe une surintensité ; réarmable, non détruit.
- Prise de terre : relie la carcasse métallique des appareils au sol ; évacue le courant en cas de défaut d'isolement.
- Disjoncteur différentiel : coupe le courant dès qu'une fuite vers la terre dépasse , le seuil de danger pour le corps.
- Électrisation : passage du courant dans le corps ; électrocution : électrisation mortelle.
- La résistance du corps chute fortement quand la peau est mouillée → danger accru dans les pièces humides.
- Bons gestes : mains sèches, jamais de fil dénudé touché, pas de multiprise surchargée, couper le courant avant réparation.
- En cas d'accident : ne jamais toucher la victime en contact avec le courant, couper le courant, appeler les secours.
7Exercices corrigés
Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse, et corrige celles qui sont fausses.
- Un court-circuit fait diminuer l'intensité dans le circuit.
- Un fusible peut être réutilisé après avoir fondu.
- La prise de terre protège en évacuant le courant de défaut vers le sol.
- Les mains mouillées augmentent le risque d'électrisation.
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1. Faux. Un court-circuit fait au contraire augmenter brutalement l'intensité, car le courant emprunte un chemin de très faible résistance.
2. Faux. Un fusible fondu est détruit : il doit être remplacé par un fusible neuf de même calibre. C'est le disjoncteur qui, lui, se réarme.
3. Vrai. C'est exactement le rôle de la prise de terre.
4. Vrai. L'eau réduit fortement la résistance du corps, ce qui laisse passer un courant plus intense.
Pour chacun de ces trois circuits, dis s'il y a court-circuit ou non, en justifiant.
- Une lampe est branchée entre les deux bornes du générateur.
- Un simple fil relie directement les deux bornes du générateur, sans aucune lampe.
- Deux lampes sont branchées l'une après l'autre (en série) avec le générateur.
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1. Pas de court-circuit : le courant traverse un récepteur (la lampe), qui limite son intensité.
2. Court-circuit : aucun récepteur ne freine le courant entre les deux bornes du générateur, l'intensité devient énorme.
3. Pas de court-circuit : le courant traverse bien deux récepteurs (les deux lampes) avant de revenir au générateur.
Classe ces six situations en « dangereux » ou « pas dangereux », avec une phrase de justification pour chacune.
- Débrancher un appareil en tirant fort sur le fil plutôt que sur la fiche.
- Utiliser un sèche-cheveux avec les mains mouillées.
- Faire vérifier son installation électrique tous les quelques années.
- Toucher un fil dénudé « juste pour voir s'il y a du courant ».
- Couper le disjoncteur avant de changer une prise murale.
- Brancher six appareils sur une seule multiprise.
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1. Dangereux. Tirer sur le fil finit par l'abîmer, ce qui peut créer un défaut d'isolement.
2. Dangereux. L'eau réduit la résistance du corps : le risque d'électrisation grave augmente fortement.
3. Pas dangereux — c'est même recommandé : cela permet de détecter les défauts avant qu'ils ne deviennent dangereux.
4. Dangereux. On ne peut jamais être certain qu'un fil n'est pas sous tension sans un appareil de mesure adapté.
5. Pas dangereux — c'est le bon geste à toujours faire avant une intervention.
6. Dangereux. Les intensités s'additionnent : le fil de la multiprise, souvent fin, peut chauffer dangereusement.
Un fusible de calibre protège un circuit sur lequel sont branchés en même temps trois appareils : , et . Le fusible fond-il ?
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- l'intensité totale reste inférieure au calibre
Le fusible ne fond pas : le circuit fonctionne normalement.
Associe chaque mot à sa définition : a. court-circuit — b. fusible — c. disjoncteur — d. prise de terre — e. électrisation.
1. Passage du courant électrique à travers le corps humain. 2. Fil qui relie la carcasse d'un appareil au sol. 3. Fil relié directement entre deux points, sans récepteur. 4. Interrupteur automatique réarmable. 5. Fil fin qui fond au-delà d'une intensité limite.
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a → 3 (court-circuit) ; b → 5 (fusible) ; c → 4 (disjoncteur) ; d → 2 (prise de terre) ; e → 1 (électrisation).
Dans un circuit avec une pile et une lampe, un élève ajoute un fil qui relie directement les deux bornes de la lampe, sans la débrancher. Décris ce qui se passe pour la lampe et pour le fil ajouté, et explique pourquoi.
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Le courant a désormais deux chemins possibles entre les deux bornes de la lampe : la traverser, ou passer par le fil ajouté. Ce fil offre une résistance quasiment nulle, bien plus faible que celle de la lampe. Le courant emprunte donc très majoritairement ce fil.
Conséquences : la lampe s'éteint, car elle n'est presque plus traversée par le courant ; le fil ajouté s'échauffe fortement, car il est parcouru à lui seul par un courant très intense — c'est un court-circuit.
Dans un petit atelier de menuiserie, une machine puissante provoque de temps en temps une légère surintensité, qui disparaît d'elle-même après quelques secondes. Vaut-il mieux protéger ce circuit avec un fusible ou avec un disjoncteur ? Justifie.
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Il vaut mieux utiliser un disjoncteur. Avec un fusible, chaque surintensité, même brève, détruirait le fusible : il faudrait le remplacer sans cesse, ce qui coûte cher et immobilise l'atelier. Un disjoncteur, lui, coupe le circuit à chaque surintensité mais ne se détruit pas : il suffit de le réarmer aussitôt pour reprendre le travail.
Sur une même multiprise sont branchés un réfrigérateur (), un climatiseur () et un fer à repasser (), en même temps. Le disjoncteur du logement est calibré à . Se déclenche-t-il ?
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- l'intensité totale dépasse le calibre du disjoncteur
Le disjoncteur se déclenche et coupe le circuit : c'est son rôle protecteur. Il faudrait répartir ces appareils sur plusieurs circuits, ou éviter de les utiliser tous en même temps.
Explique, en utilisant le seuil de vu dans le cours, pourquoi une personne aux mains mouillées est bien plus en danger qu'une personne aux mains sèches face à un même défaut électrique.
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La résistance du corps mouillé est beaucoup plus faible que celle du corps sec. Pour une même tension, un courant plus intense traverse donc la personne aux mains mouillées. Ce courant peut alors dépasser plus facilement le seuil de , reconnu comme dangereux pour l'organisme — et déclencher, dans le meilleur des cas, le disjoncteur différentiel avant qu'il ne devienne vital.
Le tableau électrique d'une maison comporte un disjoncteur général et un disjoncteur différentiel réglé à .
- Explique la différence entre le rôle du disjoncteur général et celui du disjoncteur différentiel.
- Un défaut d'isolement provoque une fuite de courant de vers la terre. Le disjoncteur différentiel se déclenche-t-il ? Justifie.
- Propose deux améliorations pour rendre cette installation encore plus sûre.
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1. Le disjoncteur général coupe le circuit en cas de surintensité (trop d'appareils branchés en même temps). Le disjoncteur différentiel, lui, surveille en permanence si une partie du courant « s'échappe » vers la terre à cause d'un défaut d'isolement, même sans surintensité globale.
2.
- la fuite dépasse le seuil de réglage du différentiel
Le disjoncteur différentiel se déclenche et coupe l'alimentation en une fraction de seconde.
3. Par exemple : faire vérifier régulièrement l'installation par un professionnel ; s'assurer que tous les appareils des pièces humides sont bien reliés à la terre.
Dans une pièce, une lampe reliée à une pile s'éteint brusquement, tandis qu'un fil du circuit devient chaud au toucher. En éteignant la pile, on remarque qu'un fil supplémentaire, resté accroché depuis une ancienne manipulation, touche les deux bornes de la lampe. Explique le lien entre cette observation et ce que tu as appris dans ce chapitre.
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Le fil resté accroché relie directement les deux bornes de la lampe, sans passer par aucun récepteur : c'est un court-circuit. Le courant emprunte ce chemin de très faible résistance plutôt que de traverser la lampe, ce qui explique que la lampe s'éteigne (elle n'est presque plus parcourue par le courant) et que ce fil, parcouru à lui seul par un courant très intense, s'échauffe par effet Joule. Retirer ce fil rétablit le fonctionnement normal du circuit.
On relie, l'un après l'autre, un fin brin de paille de fer puis un gros câble de cuivre aux bornes de la même pile, avec la même intensité imposée dans les deux cas. Le brin de paille de fer chauffe et rougit ; le câble de cuivre reste à peine tiède. Explique cette différence.
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Un raisonnement en plusieurs étapes permet de conclure :
- même intensité dans le brin fin et dans le câble épais
- doncle courant est bien plus « concentré » dans la faible section du brin de paille de fer
- orà intensité égale, un fil fin chauffe davantage qu'un fil épais
- doncle brin de paille de fer s'échauffe fortement et rougit, tandis que le câble épais reste presque froid
C'est exactement pour cette raison que le fil interne d'un fusible est volontairement très fin : il doit être le premier à chauffer et à fondre.
Fatou, à Dakar. Fatou branche sur une seule multiprise, en même temps : un réfrigérateur (), un climatiseur (), un fer à repasser () et une bouilloire (). Le disjoncteur de son logement est calibré à .
- Calcule l'intensité totale appelée par ces quatre appareils.
- Le disjoncteur se déclenche-t-il ? Que doit faire Fatou pour utiliser tous ces appareils sans coupure ?
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1.
2.
- l'intensité totale dépasse le calibre du disjoncteur
Le disjoncteur se déclenche : c'est normal, il protège l'installation. Fatou doit répartir ces appareils sur plusieurs prises murales reliées à des circuits différents, ou éviter d'utiliser le fer à repasser et la bouilloire en même temps que le climatiseur.
Ibrahim, à Ndjamena. Le fusible de calibre de l'atelier d'Ibrahim grille environ une fois par mois, car trop d'outils sont branchés en même temps. Chaque fusible neuf coûte F CFA. Un disjoncteur adapté, réarmable, coûte F CFA à l'achat, une seule fois.
- Calcule le coût des fusibles remplacés sur mois.
- Compare ce coût à celui du disjoncteur, et conclus sur le choix le plus raisonnable pour Ibrahim.
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1.
- coût F CFA
- F CFA
2.
- F CFA F CFAaprès 8 mois, les fusibles ont déjà coûté plus cher que le disjoncteur
Dès le remplacement, le disjoncteur devient plus économique — et surtout, il ne laisse jamais l'atelier sans protection le temps de racheter un fusible. Ibrahim a donc intérêt à investir dans le disjoncteur.
Aminata, à Abidjan. Pour brancher sa nouvelle machine à laver, Aminata hésite entre une multiprise avec terre à F CFA et une multiprise sans terre, moins chère, à F CFA.
- Calcule la différence de prix entre les deux multiprises.
- Quelle multiprise doit-elle choisir ? Justifie avec les arguments du cours.
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1.
- différence F CFA
- F CFA
2. Aminata doit choisir la multiprise avec terre, malgré son surcoût de F CFA. Une machine à laver est un appareil de pièce humide : en cas de défaut d'isolement, seule la terre évacue le courant vers le sol et évite qu'une personne touchant la carcasse soit électrisée. Le coût d'un accident — santé, hospitalisation — est sans commune mesure avec F CFA d'économie.
À Douala. La sœur de Paul reçoit une petite décharge en touchant la carcasse de la machine à laver familiale, qui n'est pas reliée à la terre. Elle lâche aussitôt l'appareil et n'est pas gravement blessée.
- Quelles étapes Paul doit-il suivre immédiatement après l'accident ?
- Explique pourquoi une prise de terre aurait probablement évité cet incident.
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1. Comme la victime n'est plus en contact avec l'appareil, Paul doit : couper le courant au disjoncteur pour sécuriser la zone ; s'assurer que sa sœur va bien et, en cas de doute, appeler les secours ; ne plus utiliser la machine tant qu'elle n'a pas été vérifiée par un professionnel.
2. Si la carcasse avait été reliée à la terre, le courant du défaut d'isolement se serait écoulé directement dans le sol dès son apparition, et aurait probablement déclenché le disjoncteur différentiel avant même que quiconque ne touche l'appareil. La carcasse ne serait jamais restée sous tension.