Technologie Schema Seconde f23!1!1
Technologie Schema Seconde f23!1!1
Technologie Schema Seconde f23!1!1
Chapitre 1 : Sécurité
Chapitre 2 : Les matériaux utilisés en électricité
Chapitre 3 : Installations électriques
Chapitre 4 : Conducteurs, câbles et conduits
Chapitre 5 : Signalisation
Chapitre 6 : Lampe à incandescence
Chapitre 7 : La fluorescence
Chapitre 8 : Technologie des Résistances
Chapitre 9 : Technologie des condensateurs
1.2 Terminologie
Le choc électrique : est l’effet physiquement ressenti lors du passage du courant à travers le
corps humain.
Electrisation : choc électrique sans suite mortelle, mais des séquelles plus au moins grave
peuvent en découler
Electrocution : C’est un choc électrique avec suite mortelle ou bien une électrisation mortelle
Brulure Interne : Le choc électrique provoque le passage du courant dans le corps humain, avec
échauffement et brûlures des tissus internes par effet Joule.
Court-circuit : c’est lorsque deux conducteurs de potentiels différents se touchent accidentellement,
le courant engendré est tel que les échauffements sont très importants, jusqu’à faire fondre le métal.
Ultra violets : c’est un rayonnement très néfaste pour loeil humain qui résulte dans les
flammes du court circuit
Emanations : La chaleur du court circuit brûle également les matières plastiques qui produisent
des émanations, fumées et des gaz toxiques.
Le choc électrique peut être direct ou indirect. Lorsque le choc est direct, on parle de contact
direct et Lorsque le choc est indirect, on parle de contact indirect
Contact direct : c’est le contact d’une personne avec les parties actives du matériel sous
tension
L'industrie électrique utilise les matériaux de construction tels que l’aluminium, le fer le
cuivre, les aciers, les fontes, le caoutchouc et alliages divers. Elle se sert pour leur propriété
électrique particulière pour:
Les matériaux à l'état solide passent à l'état liquide toujours à la même température: c'est leur
point de fusion.
2.1.2.4 Dilatation
Une barre chauffée s'allonge d'autant plus qu'elle est portée à une température plus élevée. On
définit un coefficient de dilatation ß pour chaque matériau.
2.1.3 Propriétés chimiques
2.1.3.1 Action des acides
La plupart des métaux sont attaqués par les acides alors que les matériaux plastiques sont
insensibles aux agents chimiques.
2.1.3.2 Oxydation, corrosion
L'action combinée de l'oxygène de l'air, de la chaleur, de l'humidité produit une détérioration
lente de la surface des métaux.
2.1.4 Propriétés mécaniques
Les métaux en général offrent une faible résistance au passage du courant, ce sont les
matériaux bons conducteurs.
D'autres présentent une très grande résistance au passage du courant: ce sont les matériaux
isolants.
2.1.5.1 Résistivité
C'est la résistance d'un conducteur de longueur égale à l'unité de longueur et de section égale
à l'unité de surface.
2.1.5.2 Coefficient de température "a"
La caractéristique essentielle recherchée sera une très faible résistivité (argent, cuivre).
2.1.6.2 Fusibles
Pour réaliser les fusibles on cherchera les matériaux qui auront pour qualité:
a) Rigidité diélectrique
C’est la valeur de la différence de potentielle que peut supporter un isolant sans subir de
détérioration
b) Constante diélectrique
c) La résistivité
Alors que les matériaux conducteurs sont caractérisés par des résistivités de 10-8Ωm. les
isolants ont des résistivités qui vont de 108 Ωm à 1015Ωm.
• Origine minérale
• Origine organique
• Origine synthétique
2.2.4 LES DIFFERNTS TYPES DE MATERIAUX ISOLANTS
• Caoutchouc
• verre
• Porcelaine
• Bois
• Papier
• Coton
• Air
• Huile minérale
• Mica
Une installation électrique est constituée par l'ensemble des circuits et des appareils qui sont
associés en but de l'utilisation de l'énergie électrique. L'installation électrique dans une
habitation en est un exemple.
✓ Garantir la protection des personnes et des biens contre des dangers électriques
Avec des disjoncteurs différentiels (protection des personnes), interrupteurs différentiels (des
biens uniquement) et prise de terre
On dit qu'il y'a choc électrique lorsque le passage du courant s'effectue à travers le corps
humain.
✓ Proteger contre les effets thermiques en service normal Exple les fusibles
✓ Distribution électrique organisé et sécurisée
Une installation électrique bien exécutée ne doit pas produire un échauffement tel qu'il risque
de provoquer les brûlures ou un incendie.
3.2 Réglementation
VMC 1.5 2
Prise de courant 08 (socles de prise 1.5 16
/circuit)
Prises de courant ( en 12 (socles de prise 2.5 20
generérale 1socle/m² ) /circuit)
Nb :
✓ une réserve de 20 %, avec la limite de 6 modules dans les logements collectifs dans les
tableaux électrique doivent être observé.
✓ Tout local indépendant contenant des pièces principales doit posséder son propre
dispositif de coupure d’urgence.
Les intallations domestiques doivent être protégé par un dispositif differentiel residuel
DDR 30mA approprié et les départ des différents circuits doivent être protégé soit par
disjoncteur divisionnaires soit par fusible.
✓ Caractéristique des disjoncteurs divisionnaires :
Les disjoncteurs divisionnaires à utiliser dans les locaux d’habitation sont généralement de
type C. ils doivent assurer le sectionnement et la commande du circuit normalement chargé.
Les calibres usuels sont les suivant : (nfc15-100 de 2017)
Il est nécessaire de connaître au moins la puissance installée, ce qui peut conduire à des
exagérations si tous les appareils d’utilisation ne fonctionnent pas en même temps.
3.3.3 Alimentation
• L'éclairage est reparti de préférence entre plusieurs circuits de même pour les prises de
courant.
• Les circuits sont spécialisés en fonction des appareils qu'ils desservent et ces appareils
ont chacun un circuit distinct.
• Le nombre de point d'éclairage ou de socle de prise de courant ne doit pas dépasser 5
sur un même circuit.
Exercice :
En vous aidant de l’exemple de schéma de principe proposé (voir informations page
suivante), complétez le schéma du tableau de répartition de la villa ci-dessous
(calibre des disjoncteurs, calibre des cartouches fusible pour les coupe circuits,
section des conducteurs).
Wh
Réseau EDF
230 V~ 50Hz U 1000 R02V________
Merlin Gérin
2 60 A
1 30 / 45 / 6
500 mA type S
Legra
24
30 m
3 2,5²
Introduction
4.1 Définitions.
- Conducteur isolé : C’est un ensemble formé par une âme conductrice entourée
d'une enveloppe isolante.
-Conduit : c’est un tuyau ou gaine qui sert dans le domaine électrique à canaliser les
conducteurs
Remarque
• Les conducteurs de phase peuvent être repérés par toutes les couleurs sauf: le vert
jaune, le vert, le jaune, le bleu clair.
• La section d'une âme câblée est égale à la section d'un brin multiplié par le nombre de
brin.
• L'aluminium est autorisé à partir de la section de 2,5mm2.
- Câble unipolaire. (Ensemble formé d'un conducteur isolé qui comporte, en plus, une
ou plusieurs gaines de protection.)
4.2.1 Caractéristiques.
Elles concernent l'âme du conducteur ou du câble. Cette âme doit être très bonne
conductrice de l'électricité pour limiter au maximum les pertes par effet Joule lors du
transport de l'énergie, d'où l'utilisation du cuivre ou de l'aluminium qui ont une
résistivité très faible.
ρ du cuivre : ρ = 17,24 . mm²/ km à 20 °C
ρ de l'aluminium : ρ = 28,26 . mm²/ km à 20 °C
résistance d'un conducteur : l :longueur du conducteur en km
s :section du conducteur en mm²
: résistivité du conducteur en . mm²/ Attention à
km l'équilibre
des unités
✓ Parties isolantes
Les isolants utilisés sont caractérisés par leur tension nominale d'isolement. La tension
nominale du câble doit être au moins égale à la tension nominale de l'installation.
Elle est caractérisée par sa section (jusqu'à 300 mm²), et par sa structure qui peut être
massive (rigide) ou câblée (souple). Les âmes câblées sont formées de plusieurs brins
torsadés. La souplesse d'un câble dépend du nombre de brins utilisé pour une même
section.
Ame rigide Ame Souple
Classe de souplesse.
Ames des câbles Ames des câbles
126 x
16 1 x4.5 7 x 1,7 19 x 1,04 16 56 x 0,6 513 x 0,2
0,4
Les caractéristiques mécaniques de l'enveloppe isolante ne sont pas toujours suffisantes pour
protéger le câble des influences externes. On est conduit à recouvrir l'enveloppe isolante par
une gaine de protection qui doit présenter des caractéristiques :
Mécaniques ( résistance à la traction, à la torsion, la flexion et aux chocs) ;
Physiques (résistance à la chaleur, au froid, à l'humidité, au feu) ;
Chimiques (résistance à la corrosion au vieillissement). On emploie des enveloppes en
matériaux synthétiques (PVC) ou métalliques (feuillard d'acier, d'aluminium ou plomb).
La température maximale de fonctionnement pour les isolants est donnée par la norme NF C
15-100 :
Polychlorure de vinyle : 70 °C
Polyéthylène réticulé : 90 °C
Remarques importantes :
• Le repérage de conducteur doit être considéré comme une présomption et
il est toujours nécessaire de vérifier la polarité des conducteurs avant toute
intervention.
- Influence externe.
- Tension d’emplois.
- Courant d’emplois.
Mais il suffit bien souvent de déterminer le domaine d'application pour avoir directement le
câble qui convient. Il reste alors à déterminer le nombre de conducteurs nécessaires et leur
section.
Les tableaux ci-dessous donnent les câbles couramment utilisés pour les canalisations fixes et
mobiles :
Canalisations fixes:
Les fabricants de câble donnent les intensités que peuvent transporter les câbles qu'ils
fabriquent tout en conservant un échauffement normal du câble. Ainsi, les tableaux
suivant donnent les sections à utiliser en fonction des longueurs, des tensions, et des
intensités à transporter pour une chute de tension de 3 % (monophasé) et 5 %
(triphasé).
4.3.1 Rôle
Le conduit permet de :
➢ Regrouper les conducteurs ou les câbles électriques d’un même circuit.
➢ Assurer une protection mécanique complémentaire à celle des câbles.
b. Limites d’utilisation :
➢ On fixe arbitrairement à 1/3 de la section totale du conduit, la place occupé par les fils
avec leurs isolants.
4.3.2 Désignation :
Exemple : sur une botte de tube, on relève 25 IRL 3321. que signifie cette désignation ?
Donner des exemples d’emplois.
• 25 : Diamètre extérieur de 25 mm
5.1 Principe
C'est une émission d'énergie rayonnante visible d'origine thermique qui est fonction de la loi
de Stéphane. Le rayonnement total en énergie d'un corps noir est proportionnel à la surface du
corps et croit comme la puissance 4 de la température absolue du corps: Øe=A.S.T4:
Un filament métallique formant résistance électrique est parcouru par un courant électrique.
L'énergie électrique est transformée en énergie calorifique du fait de la haute température, il
y'a production de l'énergie lumineuse. Pour éviter la détérioration du filament, on place celui-
ci à l'abri de l'oxygène de l'air dans une ampoule.
• Filament droit
• Simple spirale
• Double spirale
Les ampoules des lampes à incandescence existent sous différentes formes, on rencontre :
5.2.4 Atmosphère
Toutes les ampoules sont remplies d'un mélange d'azote et d'argon. L'atmosphère ainsi
constituée permet de porter le filament à haute température, en diminuant l'évaporation et
éviter le noircissement de l'ampoule.
Le crypton est un gaz rare qui remplace l'argon et permet d'obtenir une lumière plus blanche.
A consommation égaler, il permet d'avoir un flux lumineux plus élevé.
5.2.5 Culot
Il permet d'assurer la liaison électrique avec l'alimentation en énergie et de fixer la lampe dans
son support. On distingue les culots à vis, les culots à baïonnette, les culots lisses.
Cette indication est celle que tout utilisateur indique quand il va acheter une lampe. Les
puissances des lampes son normalisées et on a pour l'éclairage les lampes de la gamme de
puissance suivante: 25 - 40 - 60 - 100 - 152 - 200 - 700 - 500 - 750 - 1.000 - 1.500 Watt.
5.2.6.2 Tension
La plus par des lampes se fond actuellement à 220V, par contre les fabriquant les fournissent
des lampes utilisables de tension suivantes: 24 - 27 - 115/220 - 125/130 - 135/140 -
220/230V.
6.1 Principe
Un corps est dit fluorescent lorsque frappé par certaines radiations, il les absorbes et restituent
les radiations de plus grande longueur d'onde. Dans un tube fluorescent, la différence de
potentielle entre les électrodes provoque dans l'atmosphère d'argon de la lampe un
déplacement d'électron du pôle négatif vers le pôle positif (ceci reste vraie en courant
alternatif)
Elles sont constituées par un fil de tungstène et spiralé et induite de substance alcalino-
terreuses qui favorise l’émission des électrons.
6.2.2 Le tube
6.2.3 Culots
La décharge électrique alimentée par le courant électrique provoqué aussitôt amorce un court-
circuit si une résistance ou impédance de stabilisation n'était pas intercalée entre la source de
courant et le tube : C'est le ballast.
6.2.5 Le starter
Le starter a pour but en fermant le circuit de filament d'assurer le chauffage des cathodes pour
les rendre très émissives pendant un court instant.
6.3 Constitution
7.1 Introduction.
Il existe plusieurs types de résistances qui se distinguent par leurs techniques de
fabrication et leurs rôles.
7.2 Rôles et différents types des résistances électriques.
7.2.1 Rôles des résistances électriques.
Les principaux rôles des résistances électriques sont :
- Le chauffage électrique.
Exemples d’application : le fer à repasser, le chauffe-eau, la cuisinière, le fer à souder,
la plaque chauffante, le radiateur électrique, …
- L’éclairage électrique.
Exemple d’application : les lampes à incandescence.
- Le shunt d’ampèremètre qui est une résistance de précision qui permet de multiplier
les calibres d’un ampèremètre.
- La limitation du courant dans un circuit : grâce à leur valeur, ils fixent la valeur du
courant
- Le réglage des courants : ce sont des rhéostats de résistance variable qui permettent de
régler l’intensité du courant dans un circuit
7.2.2 Différents types de résistances :
Les principaux types de résistance électrique sont :
- Les résistances bobinées ;
- Les résistances au carbone ;
- Les résistances métalliques ;
- Les en fonte ;
7.3 Marquage des résistances au carbone.
La résistance d’un résistor au carbone peut être déterminée à partir des bandes
colorées marquées sur celui-ci ; en effet, on distingue des résistors à 4 bandes de
couleur et des résistors à 5 bandes.
▪ Pour les résistors à 4 bandes les 2 premières permettent de déterminer les chiffres
significatifs ; la troisième correspond au multiplicateur d’une puissance de 10 et la
4ème à la tolérance.
▪ Tandis que pour les résistors à 5 bandes, les 3 premières bandes permettent de
déterminer les chiffres significatifs ; la 4ème correspond au multiplicateur d’une
puissance de 10 et la 5ème à la tolérance.
Exercice d’application :
- Donner la valeur des résistances comportant les codes suivants :
Vert – blanc – bleu – orange Réponse : R = 596 x 103 = 596 KΩ
Brun – bleu – vert. Réponse : R = 16 x 105 = 1600000 Ω = 1600 KΩ = 1,6 MΩ.
- Donner le code de couleur des résistances suivantes : R1 = 120 KΩ ; R2 = 198 Ω.
Réponse : R1 : brun – rouge – jaune R2 : brun – blanc – gris – noir.
8.1 Constitution
8.2 Symbole
Âme rigide Âme câblée ou souple Âme cablée 1couche1+6=7brin et âme 2couches
1+6+12=19 brins
Figure 2 ; description des âmes cablées