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Physique 3e secondaire · chapitre 7 sur 18

La sécurité électrique : fusible, disjoncteur, différentiel et prise de terre

Physique — 3e secondaire · cours conforme au programme de la Fédération Wallonie-Bruxelles.

Ce que tu vas apprendre

Au programme de ce chapitre

  • I. Les dangers du courant
  • II. Les dispositifs de protection
  • III. Les bons réflexes
  • Savoir-faire
  • Exercices types corrigés
  • Teste-toi — vrai ou faux ?
  • Pièges fréquents et astuces
  • À retenir

La définition à retenir

Définition L'électrisation est le passage d'un courant dans le corps ; on parle d'électrocution quand elle entraine la mort. La gravité dépend surtout de l'intensité qui traverse le corps, de la durée du contact et du trajet (par le cœur, c'est le plus dangereux). Une peau mouillée diminue fortement la résistance du corps : l'intensité devient plus grande.
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Un exemple corrigé

Exemple Dans une machine à laver, un fil abimé touche la carcasse métallique. Avec une prise de terre, le courant de fuite s'écoule par le fil vert-jaune ; le différentiel constate que le courant qui revient est plus faible que celui qui part et coupe en une fraction de seconde. Sans prise de terre, la carcasse reste sous tension : la personne qui la touche devient elle-même le chemin du courant vers le sol.

Lexique

électrisation
passage d'un courant électrique dans le corps
surcharge
intensité trop grande due à trop d'appareils sur un circuit
disjoncteur
interrupteur automatique qui coupe en cas de surintensité
différentiel
dispositif qui coupe en cas de fuite de courant
prise de terre
liaison des parties métalliques avec le sol

Les erreurs fréquentes à éviter

Piège — remplacer un fusible par plus fort. Si un fusible fond, ne le remplace jamais par un fil de cuivre ou un fusible de calibre supérieur. Les fils pourraient chauffer sans que rien ne coupe : c'est le risque d'incendie.
Piège — « 30 mA, ce n'est presque rien ». Au niveau d'une lampe, 30 mA ne se remarque pas, mais traverser le corps humain, c'est le seuil de danger des protections. C'est l'intensité qui traverse la personne qui compte, pas la valeur « petite » en milliampères.
Attention Un disjoncteur classique ne protège pas une personne : il ne coupe qu'au-delà de 16 A ou 20 A, alors que 0,03 A peut déjà être dangereux pour le corps. C'est le différentiel qui protège les personnes. Et une multiprise n'augmente pas la puissance disponible : bouilloire (2 000 W) + radiateur (2 000 W) + fer à repasser (2 200 W) = 6 200 W, soit I = 6 200230 ≈ 27 A, bien plus que les 16 A d'une multiprise.

L'astuce du prof

Astuce — le bouton « test ». Appuie une fois par mois sur le bouton « test » du différentiel : il doit couper. Si ce n'est pas le cas, fais-le contrôler, car il ne protégerait plus personne.

Exercices corrigés

Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.

Exercice 1 — Fer à repasser et grille-pain

Un circuit est protégé par un disjoncteur de 16 A sous 230 V. On y branche en même temps un fer à repasser de 2 200 W et un grille-pain de 800 W. Le disjoncteur va-t-il couper ?
Voir la correction
Puissance totale : 2 200 + 800 = 3 000 W. Intensité : I = 3 000230 ≈ 13 A. Cette intensité est inférieure à 16 A : le disjoncteur ne coupe pas. Il reste une marge d'environ 3 A, soit 680 W. Un troisième appareil plus puissant, par exemple un aspirateur de 1 000 W, ferait déclencher la protection.

Exercice 2 — Un contact avec la tension du réseau

Une personne touche un fil sous tension de 230 V. Calcule l'intensité qui traverse son corps si la résistance du corps vaut a) 5 000 Ω (peau sèche) ; b) 1 000 Ω (peau mouillée). Que dit le tableau des effets pour chaque cas ?
Voir la correction
a) I = 2305 000 = 0,046 A = 46 mA. Cette valeur est supérieure à 30 mA : difficultés respiratoires, la personne ne peut plus lâcher le fil. b) I = 2301 000 = 0,23 A = 230 mA, valeur très supérieure à 75 mA : risque de fibrillation du cœur, souvent mortelle. Réduire la résistance du corps par l'eau multiplie par 5 l'intensité.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que « La sécurité électrique : fusible, disjoncteur, différentiel et prise de terre » en Physique 3e secondaire ?

L'électrisation est le passage d'un courant dans le corps ; on parle d'électrocution quand elle entraine la mort. La gravité dépend surtout de l'intensité qui traverse le corps, de la durée du contact et du trajet (par le cœur, c'est le plus dangereux). Une peau mouillée diminue fortement la résistance du corps : l'intensité devient plus grande.

Que faut-il retenir de ce chapitre ?

Ce chapitre de Physique 3e secondaire aborde : I. Les dangers du courant ; II. Les dispositifs de protection ; III. Les bons réflexes ; Savoir-faire ; Exercices types corrigés ; Teste-toi — vrai ou faux ?. Chaque notion est expliquée pas à pas, avec des exemples corrigés.

Comment réviser « La sécurité électrique : fusible, disjoncteur, différentiel et prise de terre » efficacement ?

Relis la définition à retenir, refais l'exemple corrigé sans regarder la solution, puis vérifie que tu as compris avec le quiz noté du chapitre. La fiche de révision permet ensuite de tout revoir en quelques minutes la veille d'un contrôle.

Où trouver des exercices corrigés sur « La sécurité électrique : fusible, disjoncteur, différentiel et prise de terre » ?

Cette page propose 2 exercices corrigés gratuits (par exemple : « Un circuit est protégé par un disjoncteur de 16 A sous 230 V. On y branche en même temps un fer à repasser de 2 200 W et »). Le cours complet en contient d'autres, avec la méthode pas à pas et un quiz noté.

À quel niveau ce chapitre est-il étudié ?

Ce cours de physique correspond au programme de la Fédération Wallonie-Bruxelles de 3e secondaire : c'est le chapitre 7 sur 18 de la matière.

Vous lisez un extrait. Le chapitre complet est réservé aux abonnés.

Il comprend : I. Les dangers du courant · II. Les dispositifs de protection · III. Les bons réflexes · Savoir-faire · Exercices types corrigés, ainsi que la méthode pas à pas, les exemples corrigés, le cours vidéo, le quiz noté et la fiche de révision.

Essai gratuit de 7 jours sans carte bancaire, puis 6,99 € par mois sans engagement (ou dès 5,90 €/mois en formule 12 mois).

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