Sécurité électrique – courant dans le corps, mise à la terre et disjoncteur différentiel
TechnologieGénie électrique et sécurité13–14 ans
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À suivre dans Génie électrique et sécurité
Quatre accidents électriques domestiques courants : toucher un fil de phase dénudé, tenir un appareil à carcasse métallique présentant un défaut d'isolement, réparer une installation sans couper le courant, et un fil de cerf-volant accroché à une ligne électrique. Les élèves choisissent la résistance du corps, le port ou non de sandales isolantes et une mesure de protection (carcasse de l'appareil reliée à la terre, disjoncteur différentiel 30 mA), puis appuient sur Toucher le fil pour voir le courant I = U/R qui traverse le corps, sa valeur en milliampères placée sur une échelle de danger, et le temps de contact. Le disjoncteur différentiel coupe le circuit en moins de 0,1 seconde, tandis que la mise à la terre ramène la tension de contact à un niveau sans danger.
Leçon : Accidents électriques et mesures de sécurité : mise à la terre, dispositif différentiel, outils isolés
Ce qu’elle montre
Le secteur fait circuler un courant dans toute personne qui entre dans le circuit. La simulation applique la loi d'Ohm, I = U/R, où R est la résistance du corps plus la résistance de contact entre les pieds et le sol. Une peau humide et des pieds nus sur un sol mouillé rendent R faible : 220 V font alors passer des dizaines de milliampères dans le corps, de quoi provoquer tétanisation, difficultés respiratoires ou fibrillation ventriculaire. Deux protections sont modélisées : la mise à la terre de la carcasse métallique abaisse la tension de contact, et un disjoncteur différentiel 30 mA coupe l'alimentation en moins de 0,1 s.
Mode d’emploi
Commencez avec la Situation Tenir un appareil métallique avec défaut d'isolement et la Mesure de protection Aucune, cliquez sur Toucher le fil et lisez le courant et le niveau de danger. Diminuez la Résistance du corps pour imiter une peau mouillée et recommencez, puis cochez Sandales isolantes, sol sec et comparez. Enfin, essayez chaque protection dans toutes les situations : la mise à la terre n'aide que si le défaut touche la carcasse d'un appareil, alors que le disjoncteur différentiel déclenche dès que le courant dépasse 30 mA.
Paramètres modifiables
- Situation Toucher un fil de phase dénudé, Tenir un appareil métallique avec défaut d'isolement, Réparer l'installation sans couper le courant, Fil de cerf-volant accroché à une ligne électrique
- Résistance du corps 1000–100000 Ω
- Mesure de protection Aucune, Carcasse reliée à la terre, Disjoncteur différentiel 30 mA, Terre et disjoncteur différentiel
- Sandales isolantes, sol sec
Questions à explorer
- Pourquoi la même tension de 220 V fait-elle passer bien plus de courant chez une personne à la peau mouillée qu'à la peau sèche ?
- Quand la carcasse de l'appareil est reliée à la terre, comment le courant dans le corps change-t-il, et pourquoi ?
- Dans quelles situations la mise à la terre seule ne vous protège-t-elle pas, et quelle mesure les rend sûres ?
