Le courant du secteur
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• donner les grandeurs caractéristiques de la tension du secteur : 230 V efficaces (anciennement 220 V), 50 Hz ;
• reconnaître la phase, le neutre et la terre d'une prise ;
• reconnaître les dangers du courant du secteur : électrocution et incendie ;
• appliquer les règles de sécurité et connaître le rôle des fusibles, des disjoncteurs et de la prise de terre.
Prérequis : tension alternative sinusoïdale, période, fréquence, valeurs maximale et efficace.
Situation de départ
En été, Yasmine branche sur une même multiprise le climatiseur, le fer à repasser et la bouilloire. Au bout de quelques minutes, tout s'éteint dans la maison : le disjoncteur a coupé le courant. La veille, dans la salle de bain, son petit frère voulait sécher ses cheveux les pieds dans l'eau ; elle l'en a empêché.
Pourquoi le courant du secteur est-il si dangereux ? Comment l'installation nous protège-t-elle ?
I. La tension du secteur
La STEG (Société tunisienne de l'électricité et du gaz) fournit aux prises de courant une tension alternative sinusoïdale :
• de fréquence 50 Hz, donc de période T = 150 = 0,020 s = 20 ms ;
• de valeur efficace 230 V (on dit encore souvent « 220 V », l'ancienne valeur normalisée), soit une valeur maximale Umax = Ueff.2 = 230 × 1,41 ≈ 325 V.
Cette tension est beaucoup trop élevée et dangereuse pour être observée directement à l'oscilloscope au laboratoire : on l'abaisse d'abord avec un transformateur (230 V / 6 V par exemple), qui conserve sa forme et sa fréquence.
II. Phase, neutre et terre
Une prise de courant est reliée à trois fils, repérés par la couleur de leur gaine isolante.
Les trois fils d'une prise
| Fil | Couleur de la gaine | Rôle |
|---|---|---|
| phase | marron (ou rouge, noir) | porte la tension : tout contact est très dangereux |
| neutre | bleu | retour du courant ; relié à la terre au poste de la STEG |
| terre | vert et jaune | sécurité : relié à un piquet métallique enfoncé dans le sol |
• Un tournevis testeur (une petite lampe dans le manche) introduit dans une borne de la prise, en touchant le bout métallique du manche, ne s'allume que sur la phase.
• Un voltmètre indique environ 230 V entre phase et neutre, et entre phase et terre, mais 0 V entre neutre et terre.
La phase est donc à 230 V par rapport à la terre... et par rapport à notre corps quand nous touchons le sol.
III. Les dangers du courant du secteur
1. Pour les personnes : l'électrocution
Le corps humain est conducteur. On est électrocuté quand on touche à la fois la phase et le neutre, ou la phase seule en étant en contact avec un sol conducteur (ciment, carrelage, terre humide) : le courant traverse le corps et revient par le sol.
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