Exercices de mise en situation

La tension aux bornes d'un grille-pain branché sur une prise vaut 230 V. Le courant électrique parcourant le grille-pain est I = 3,83 A.

1. Déterminer la valeur de la résistance chauffante R utilisée dans ce grille-pain.

2. Calculer l'énergie dissipée par effet Joule dans ce grille pain lorsqu'il est utilisé pendant 1,5 minute.

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Une batterie de voiture (12 V) permet d'alimenter le circuit électrique constitué en partie :

• des deux phares avant (5 A chacun) ;

• des deux feux arrières (3 A chacun) ;

• des deux moteurs commandant les deux vitres électriques avant ;

• du système de dégivrage arrière.

1. Proposer un schéma du circuit électrique de cette voiture.

2. Que se passerait-il si un court-circuit se produisait au niveau d'un des moteurs commandant une vitre électrique ?

3. Quel système pourrait-on utiliser pour éviter ce genre de problèmes en cas de court-circuit ?

4. Le matériau qui constitue le système de dégivrage se dégrade au delà d'une intensité de 35 A. Quel fusible doit-on utiliser pour protéger le système de dégivrage ?

   5 A / 10A A / 15 A / 20 A / 30 A / 40 A

5. Quel fusible choisir pour protéger le système d'éclairage des deux phares avant ?

   5 A / 10A A / 15 A / 20 A / 30 A / 40 A

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Le disjoncteur d'un salon de coiffure alimenté en 230 V est réglé sur 35 A. Le salon comprend 6 tubes d'éclairages de 200 W, 10 lampes de 100 W et 6 sèche-cheveux de 1 600W. Les appareils fonctionnent en moyenne 4 heures par jour.

1. Quelle est la puissance maximale dont dispose le salon ?

2. Quelle est la puissance totale de l'installation électrique quand tous les appareils fonctionnent ?

3. Peut-on faire fonctionner tous les appareils en même temps ? Justifier votre réponse.

Partie 1

Le danger d'électrocution est lié à l'intensité du courant qui traverse le corps humain :

• en dessous de 10 mA, le courant peut être perçu mais il est sans danger ;

• à partir de 10 mA, les muscles se contractent (tétanisation) : on parle d'électrisation ;

• à partir de 20 mA, les muscles respiratoires se contractent et les battements du cœur deviennent irréguliers : il y a risque d'électrocution ;

• au delà de 100 mA, l'arrêt cardiaque se produit: il y a électrocution.

Une personne qui reste trop longtemps en contact avec une source électrique risque l'électrocution. Le courant doit être coupé par une tierce personne sans toucher à l'individu accidenté.

Le risque électrique est également lié à la résistance du corps humain. Celle-ci peut varier entre 500 Ω et 5 kΩ, en fonction de l'individu, de l'état de la peau.

1. À partir de quelle intensité ressent-on les effets du courant électrique ?

2. Pour une personne dont la résistance est 2 kΩ, à partir de quelle tension y-a-t-il risque d'électrocution ? Compare cette tension à la tension du secteur (230 V).

3. Que dois-tu faire si tu es en présence d'une personne électrisée ?

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Attention, vous êtes en danger avec votre smartphone ! !

Alors qu'elle prenait son bain, une adolescente de 15 ans est morte électrocutée le dimanche 09 février 2020. Son smartphone qui était branché à une prise de courant a glissé dans la baignoire.

Selon l'Observatoire national de la sécurité électrique (ONSE), chaque année, 40 décès par électrocution en moyenne sont recensés en France et environ 3000 électrisations (choc électrique sans conséquence mortelle) sont comptabilisées.

Il est recommandé de :

• charger ses appareils électriques ou électroniques en dehors des pièces humides ;

• ne pas utiliser dans la baignoire ou sous la douche un appareil électrique branché sur le secteur, y compris un téléphone étanche et résistant à l'eau ;

• ne pas manipuler d'appareil électrique branché avec les mains ou les pieds mouillés, ou avec les pieds dans l'eau.