Olivier DAVID

Enseignement

Physique Chimie > Quatrième Générale

Séquence n°4

Les lois de l'électricité et la sécurité en électricité

I) Mise en situation

De nos jours, avec la quantité d'appareils électriques utilisés au sein d'un foyer, nous sommes ammenés à utiliser régulièrement des multi-prises :

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Situation 1 d'une fiche multiprise

Comme toute manipulation d'appareils électriques, des normes et des usages sont à respecter. La situation suivante est-elle idéale ?

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Situation 2 d'une fiche multiprise

Les conséquences d'une mauvaise utilisation des multi-prises peuvent entrainer des incendies :

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Situation 3 d'une fiche multiprise
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Situation 4 d'une fiche multiprise

Il devient donc primordial de bien connaître les lois liées à l'intensité électrique et la tension électrique.

II) Lois des intensités

On rappelle ici les lois qui concernent l'intensité du courant dans un circuit.

1) Cas d'un circuit en série

On rappelle la définition suivante :

A savoir : L'intensité du courant qui traverse des dipôles branchés en série est identique : c'est la loi d'unicité des intensités.

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Schéma normalisé d'un circuit de dipoles branchés en série

Règle : \(\displaystyle I_1=I_2=I_3\)

2) Cas d'un circuit en dérivation

On rappelle la définition suivante :

A savoir : L'intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités des courants dans les branches dérivées : c'est la loi d'additivité des intensités dans un circuit avec dérivation.

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Schéma normalisé d'un circuit de dipoles branchés en dérivation

Règle : \(\displaystyle I_G=I_1+I_2\)

III) Lois des tensions

On rappelle ici les lois qui concernent la tension du courant dans un circuit.

1) Cas d'un circuit en série

On rappelle la définition suivante :

A savoir : La tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des différents récepteurs branchés en série : c'est la loi d'additivité des tensions.

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Schéma normalisé d'un circuit de dipoles branchés en série

Règle : \(\displaystyle U_G=U_1+U_2\)

2) Cas d'un circuit en dérivation

On rappelle la définition suivante :

A savoir : La tension est la même aux bornes de dipôles branchés en dérivation : c'est la loi d'unicité des tensions.

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Schéma normalisé d'un circuit de dipoles branchés en dérivation

Règle : \(\displaystyle U_G=U_1=U_2\)

IV) La sécurité dans les instalations électriques

Le transfert d'énergie électrique au travers des conducteurs demande beaucoup de précaution. Le corps humain fonctionne avec de l'électricité (très peu) et devient donc sensible à cette énergie. Des mesures de sécurité doivent donc être connues et entreprises avant de manipuler et utiliser les appareils électriques.

Il faut éviter les cours-circuits : quand on relie un générateur par ses bornes directement avec un bon conducteur, cela peut provoquer un incendie.

Le corps humain étant sensible à l'électricité, il est sujet qu'un individu subisse une électrisation, ou pire, une électrocution. Les fils de connexion à la maison sont donc recouvert d'une surface isolante : le plastique ou le caoutchouc.

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Conducteur en cuivre protégé par de la gaine en caoutchouc

Pour éviter que les appareils ne consomment trop d'électricité, des disjoncteurs sont placés dans le circuit à cet effet.

Enfin, pour éviter les fuites de courant, les appareils électriques qui sont recouvert de métal disposent d'une mise à la terre.

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Système de protection avec discjoncteur et mise à la terre