Rappels sur les lois de l'électricité - Cours d'Electricité avec Maxicours

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Rappels sur les lois de l'électricité

1. La loi d'ohm et les calculs de la puissance et de l'énergie

• Le courant électrique (I) est le mouvement d'ensemble du déplacement de charges électriques négatives dans un matériau conducteur.

 Le courant électrique se mesure en ampère (A) et il est l'équivalent du débit hydraulique.

 La tension (U) se mesure en volt (V) et se compare à la pression hydraulique.

 L'équation de la loi d'ohm est .

 La puissance électrique (P) est la quantité de travail fournie dans un laps de temps donné.

 La puissance se calcule en watt (W) avec l'équation P = UI qu'on peut modifier à l'aide de la loi d'ohm.

 L'énergie (W) est la quantité d'électricité consommée. Elle est obtenue en joule (J) ou en kilowattheure (kWh) grâce à l'équation W = Pt.

2. Rappels sur les circuits électriques
  • Un circuit est en série lorsque ses composants sont reliés les uns à la suite des autres.
  • Un circuit est parallèle si deux ou plusieurs éléments ont des points en commun.

- Les trois propriétés du circuit en série sont :

Is = I1 = I2 = I3

Us = U1 = U2 = U3

Ps = P1 + P2 + P3

- Les trois propriétés du circuit parallèle sont :

Us = U1 = U2 = U3

Is = I1 + I2 + I3

Ps = P1 + P2 + P3

- La formule de la résistance équivalente d'un circuit en série est :

Req = R1 + R2 + R3

- La formule de la résistance équivalente d'un circuit parallèle est :

- Pour calculer un circuit mixte, on doit le faire par étape mais en ayant d'abord divisé le circuit en partie série ou parallèle.

3. Les Principaux auxiliaires de commande

 Les boutons poussoirs  et interrupteurs sont des éléments qui servent à commander la séquence de mise en marche ou d'arrêt d'un équipement.

 le commutateur permet d'obtenir plusieurs options, selon sa position ;

 les relais sont des dispositifs électromécaniques qui servent à commander divers systèmes ;

 on trouve sur le marché des relais magnétiques et des relais thermiques ;

 les relais magnétiques utilisent une bobine pour ouvrir et fermer des contacts ;

 les relais thermiques actionnent les contacts au moyen de la chaleur créée par le passage du courant ;

 les contacts peuvent être normalement ouverts (NO ou encore à fermeture) ou normalement fermés (NF ou encore à ouverture), selon leur position initiale de repos ;

 les relais temporisés n'actionnent pas immédiatement les contacts ; il existe un délai entre le signal et la réponse ;

 les détecteurs de position sont des composants actionnés lorsqu'un élément mécanique atteint un certaine position.

4. Rappels sur les types de courant et de tension

 La période (T) est le temps que prend un onde alternative pour effectuer un cycle complet.

 La fréquence (f) est le nombre de périodes qu'une onde alternative effectue en une seconde.

 f (Hz) = 1 / T (s)

 La tension crête est la valeur entre la symétrie de l'onde et le maximum de celle-ci.

 La tension crête-à-crête est le double de la tension crête.

 La tension efficace équivaut à 0,707 de la tension crête.

 Le déphasage entre les ondes d'un système triphasé est de 120°, ou 1/3 de période.

 Le courant continu est produit à l'aide d'une pile ou par le redressement d'une onde alternative.

5. Les principaux composants de puissance

 les conducteurs sont des fils qui servent au transport de l'électricité ;

 la dimension d'un fil varie selon son courant maximal ;

 le code de couleurs des résistances sert à identifier la valeur de ces mêmes résistances ;

un condensateur s'oppose au changement brusque de la tension ;

 la valeur des condensateurs, dont le symbole est "C", se mesure en farad, "F" ;

 le condensateur électrolytique sera endommagé si on ne respecte pas le sens de sa polarisation lors de son branchement ;

 le courant est en avance sur la tension en courant alternatif ;

l'inductance est un composant qui s'oppose à la variation brusque du courant ;

 l'inductance dont le symboles est "L", se mesure en henry, "H" ;

 l'inductance peut servir de temporisateur, en courant continu, afin d'éviter une augmentation trop soudaine du courant ;

 la tension dans l'inductance est en avance sur le courant, en courant alternatif ;

le rôle d'un transformateur est d'augmenter ou de diminuer l'amplitude d'une tension ;

dans un transformateur 

 m est le rapport de transformation 

la puissance est la même de chaque côté d'un transformateur.

6. Les notions de base de la lecture des schémas développés

la source, dans un schéma développé, n'est pas toujours représentée par son symbole ;

 CC signifie courant continu (anglais DC) ;

 C.A. signifie courant alternatif (anglais AC) ;

 les abréviations des composants sont normalisées.

 lorsqu'il y a plusieurs composants identiques dans un schéma, on emploie une numérotation pour les différencier ;

 la lecture d'un schéma développé exige qu'on n'omette pas d'étape.

7. Rappels sur la protection des installations

Les interventions :

• Il est indispensable d'intervenir le plus vite possible sur un début d'incendie ;

• On peut utiliser sur feux d'origine électrique :

- extincteurs à eau pulvérisée (déconseillés),

- extincteurs à gaz carbonique liquéfié,

- extincteurs à poudre polyvalente ABC (préférable),

- extincteurs à produits halogènes ;

• Les parafoudres protègent contre les risques de surtension ;

• Les fusibles ou les disjoncteurs protègent contre les courts-circuits ;

• Les relais de protection thermique protègent contre les surcharges ;

• Une prise de terre doit avoir une résistance très faible, transmettre les courants de défaut sans détérioration et ne pas créer de situation dangereuse.

8. La protection des personnes face aux dangers de l'électricité

 l'électrisation désigne tout accident d'origine électrique mortel ou non, l'électrocution désigne un accident mortel,

 le courant électrique présente un danger à partir d'une intensité de 10 mA, mais la nature, le temps de passage et le trajet du courant dans l'organisme ont une influence sur la gravité d'un accident électrique,

 la tension de sécurité est de 25 V dans les locaux mouillés, 50 V dans les autres,

 on appelle contact direct le contact avec une pièce normalement sous tension ; on s'en protège par l'isolation, l'interposition d'obstacles ou l'éloignement,

 on appelle contact indirect le contact avec une pièce accidentellement sous tension ; on s'en protège par la mise à la terre et la liaison des masses métalliques entre elles et par l'installation de protections différentielles.

9. La réglementation en ce qui concerne l'habilitation

 L'habilitation est la reconnaissance par l'employeur de la capacité d'une personne à accomplir les tâches fixées dans le respect des règles de sécurité dont les prescriptions générales sont contenues dans le carnet UTE C.18-510.

 La consignation est une suite des manœuvres destinées à mettre hors tension des équipements ou une installation pour qu'on puisse y effectuer des travaux ou interventions en toute sécurité.

 Les premiers soins à apporter aux électrisés sont consignés sur une affiche réglementaire, mais il est important de savoir qu'avant de toucher un électrisé on doit s'assurer de l'absence de tension.

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