On peut définir le court-circuit de la façon suivante : un court-circuit est un phénomène électrique qui se produit lorsque 2 points d’un circuit électrique ayant des potentiels différents sont mis en contact par un conducteur de faible résistance (par exemple un fil électrique).

Qu’est-ce que ça veut dire concrètement ?

Pour provoquer un court-circuit, 2 conditions doivent être réunies :

• la mise en contact de 2 conducteurs ayant des potentiels différents : ce qui permettra de faire circuler le courant,
• une faible résistance dans le circuit : ce qui augmentera la valeur du courant. En effet, la résistance dans un circuit est responsable de la dissipation de l’énergie électrique. Dans un circuit de faible résistance, le courant n’est pas dissipé et s’accumule.

Pourquoi ça s’appelle un court-circuit ?

Le courant électrique emprunte toujours le chemin ayant la plus faible résistance. Si c’est possible, le courant circulera donc prioritairement dans un circuit composé de fils électriques plutôt que dans un circuit composé d’appareils électriques possédant une résistance.

Le courant empruntera donc un raccourci, d’où son nom de court-circuit. 

Les causes d’un court-circuit

Un court-circuit provient le plus souvent d’un défaut d’isolement, un câble d’alimentation endommagé par exemple. Si un câble d’alimentation (d’une machine à laver, d’une lampe de chevet, etc.) est abîmé et que le fil de phase et le fil neutre rentrent en contact, alors cela provoquera un court-circuit.

Un court-circuit peut également se produire si la résistance d’un appareil est usagée, abîmée ou défectueuse. Prenons l’exemple d’une machine à laver qui possède une résistance permettant de chauffer l’eau. Si cette machine est ancienne et que le disjoncteur du circuit se déclenche souvent, il se peut que la résistance soit HS et fasse défaut. Dans ce cas, la résistance du circuit est nulle : ce qui provoque un court-circuit.

Autre possibilité, peut-être moins répandue : un court-circuit peut être provoqué lors du percement d’un mur. Si un conduit électrique se trouve dans un mur et que la mèche d’une perceuse vient mettre en contact les fils de phase et du neutre, cela provoquera un court-circuit.

Les dangers du court-circuit

Les dangers liés au court-circuit peuvent être plus ou moins importants. Il arrive parfois qu’un court-circuit passe inaperçu et ne déclenche pas les systèmes de protections. Cependant, les risques que présente le court-circuit ne doivent pas être négligés.

Les courts-circuits peuvent provoquer :

• des dommages aux circuits, aux matériels et aux appareils électriques,
• un échauffement des câbles : ce qui peut entraîner la fonte du matériau isolant et déclencher un incendie,
• des étincelles et arcs électriques.

Il est donc crucial d’utiliser des dispositifs de protection pour se prémunir des dangers liés aux courts-circuits.

Comment se protéger contre les courts-circuits électriques ?

Pour prévenir les courts-circuits, plusieurs solutions existent en fonction de votre installation.

Pour les installations récentes équipées de disjoncteurs : c’est le disjoncteur divisionnaire « magnéto-thermique » qui fera office de protection. Le disjoncteur général installé en tête de l’installation électrique est également équipé d’une protection magnéto-thermique. Il pourra alors aussi protéger votre installation électrique en cas de court-circuit.

Pour les installations plus anciennes, il est possible que votre installation ne soit pas équipée de disjoncteurs mais de fusibles et de portes-fusibles. Dans ce cas, c’est le fusible qui assurera la fonction de protection. En cas de court-circuit, le fusible va griller et devra être remplacé.

Dans le cas où vous n’avez aucun dispositif de protection (pas de disjoncteur ni de fusible) ou bien si vous avez des anciens fusibles à porcelaine, alors c’est le disjoncteur d’abonné qui va jouer son rôle de disjonction pour protéger l’installation.

À noter : La norme NF C 15-100 impose l’installation de disjoncteurs plutôt que des fusibles et portes-fusibles.

Savoir si une installation est en court-circuit et le localiser

Comme expliqué ci-dessus, un court-circuit électrique déclenchera un disjoncteur au niveau de votre tableau électrique (ou fera fondre votre fusible).

CAS n°1 : déclenchement d’un disjoncteur divisionnaire

Il ne sera pas possible de réarmer le disjoncteur tant que le problème de court-circuit n’aura pas été résolu. Si le tableau électrique est bien étiqueté et identifié, il faudra inspecter le circuit électrique concerné qui est à l’origine du court-circuit.

CAS n°2 : déclenchement du disjoncteur général

Pour pouvoir réarmer le disjoncteur de branchement principal, il faudra au préalable éteindre tous les disjoncteurs du tableau électrique. Si l’origine du déclenchement est bien un court-circuit, le disjoncteur de branchement doit se réarmer. Ensuite, il faut réenclencher chaque disjoncteur un par un jusqu’à trouver celui qui ne veut pas s’enclencher. On arrive alors dans le cas n°1. Il n’y plus qu’à dépanner le circuit associé à ce disjoncteur, c’est celui qui a créé le court-circuit électrique.

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La norme NF C 15-100 : la référence pour l’installation électrique domestique

La norme NF C 15-100 est la norme qui régit l’installation électrique domestique. Conception, réalisation, entretien, cette norme fixe les règles pour toutes les installations électriques basses tension. Pour tout projet résidentiel (que ce soit pour créer une installation neuve ou bien rénover une installation ancienne), c’est cette norme NFC 15-100 et ses préconisations qu’il faudra suivre.

Bien qu’il s’agisse d’une norme, sachez qu’à l’issue d’une rénovation électrique, aucun organisme ne viendra contrôler que la norme NFC 15-100 a bien été respectée dans votre nouvelle installation. C’est de votre responsabilité d’appliquer ses préconisations pour garantir le bon fonctionnement et la mise en sécurité de votre installation électrique.

À l’inverse, la construction d’une maison neuve implique la création d’un nouveau point de raccordement à l’électricité avec une demande auprès d’Enedis. Dans ce cas de figure, un organisme national agréé (le CONSUEL) viendra contrôler votre installation électrique. Son passage et sa validation seront nécessaires afin de mettre en service votre installation électrique auprès de votre fournisseur. Pour en savoir plus sur ce sujet, vous pouvez consulter notre article dédié au passage du Consuel.

Pour la suite de cet article, nous allons détailler chaque élément majeur présent dans une installation électrique individuelle afin de mieux comprendre son architecture.

L’alimentation électrique générale

Précision avant d’aller plus loin : la suite de cet article traite de l’installation électrique en monophasé (la plus répandue dans nos habitations). Nous avons rédigé un autre article si vous recherchez plus d’informations sur l’installation en triphasé.

L’alimentation électrique générale est la première partie d’une installation électrique individuelle. C’est ici qu’arrive le courant fourni par le distributeur d’énergie. On y retrouve notamment 2 éléments essentiels : le compteur et le disjoncteur de branchement.

• Le compteur électrique : il est installé par ENEDIS et sert à mesurer la quantité de courant consommé dans l’habitation. C’est sur celui-ci que s’affiche le décompte de l’électricité consommée par l’habitation en kWH (kilo Watt Heure). Depuis quelques années maintenant, un nouveau type de compteur est devenu la nouvelle norme en la matière : le compteur connecté Linky. Contrairement aux anciens compteurs, il est directement connecté à votre fournisseur d’énergie qui a accès à tous les chiffres de votre consommation électrique.
• Le disjoncteur de branchement : aussi appelé disjoncteur général ou disjoncteur d’abonné, il permet de couper l’électricité de toute votre installation électrique. Cette coupure peut se déclencher manuellement, ou bien automatiquement en cas de surcharge ou de court-circuit. Il est lui aussi posé par ENEDIS, le plus souvent à côté du compteur électrique. Muni d’une protection différentielle, le disjoncteur de branchement permet également de protéger les personnes contre les risques d’électrisation

À noter : Le compteur électrique et le disjoncteur de branchement sont installés à l’intérieur de votre domicile si la distance entre votre maison et le point de raccordement au réseau public est inférieure à 30m : il s’agit du branchement de type 1.

Source de l’image : Promotelec

Cependant si votre logement est trop éloigné du réseau public (+ de 30m), alors l’alimentation électrique générale sera installée en limite de propriété, au plus proche du point de raccordement. Il s’agit dans ce cas du branchement de type 2.

Pour reprendre le cheminement du courant : le fournisseur d’électricité envoie donc le courant jusqu’au compteur électrique de la maison. À la sortie du compteur, le courant se trouve en amont du disjoncteur de branchement. Il passe alors ensuite par le disjoncteur de branchement puis est transporté jusqu’au tableau électrique.

Le cheminement du courant jusqu’au tableau électrique

Le tableau électrique

Le tableau électrique, aussi appelé tableau de répartition, a notamment pour fonction de distribuer le courant dans les différents circuits électriques qui composent l’installation électrique. C’est le cœur d’une installation électrique, son centre de pilotage. Le tableau électrique est composé de nombreux éléments, voici les plus importants à connaître.

Les répartiteurs

À la sortie du disjoncteur général, l’alimentation électrique arrive à l’entrée du tableau électrique via 2 fils pour une installation électrique en monophasé (l’un pour la phase et l’autre pour le neutre). Ces 2 fils se branchent sur ce que l’on appelle les borniers de répartition ou répartiteurs électriques. On retrouve le bornier de phase pour le fil de phase et le bornier neutre pour le fil du neutre.

Il existe aussi le bornier de terre pour le circuit de terre de l’installation (nous y reviendrons plus bas). Agissants comme des ponts de distribution, les répartiteurs permettent de répartir le courant sur chacun des interrupteurs différentiels du tableau électrique, d’où leur nom.

L’interrupteur différentiel

L’interrupteur différentiel est un composant qui permet de protéger les personnes de l’habitation vis-à-vis des courants dits « de défauts ». Il se déclenche en cas de fuite de courant. On retrouve un interrupteur différentiel à gauche de chaque rangée du tableau : il permet de couper le courant de sa rangée sans avoir à baisser un à un tous les disjoncteurs divisionnaires qui la composent.

Ainsi, un circuit électrique est toujours protégé par un disjoncteur de branchement et au moins un interrupteur différentiel : c’est la combinaison nécessaire pour assurer la sécurité de l’installation électrique.

Les disjoncteurs divisionnaires

À droite de l’interrupteur différentiel (et toujours à droite), on retrouve une série de plusieurs disjoncteurs appelés disjoncteurs divisionnaires. Ils servent à protéger chaque circuit électrique séparé par fonction : éclairage, prise, chauffage, lave-linge…
Ces disjoncteurs protègent les appareils connectés contre les risques de surcharges et de court-circuit. Le baisser entraîne la coupure du courant dans le circuit associé.

Selon la norme NF C 15-100, une rangée ne peut comporter que 8 disjoncteurs divisionnaires maximum. Si un nouveau circuit électrique doit partir du tableau, il faudra alors le brancher depuis une nouvelle rangée, incluant un nouvel interrupteur différentiel.

Le peigne électrique

Le peigne électrique, aussi appelé barrette de jonction, sert à faire la liaison entre l’interrupteur différentiel et les disjoncteurs divisionnaires de la rangée associée. Cet élément permet la connexion électrique entre la sortie de l’interrupteur différentiel et les entrées des différents disjoncteurs divisionnaires.

Reprenons le parcours du courant électrique à travers le tableau :

• Arrivée au tableau électrique depuis le disjoncteur de branchement
• Raccordement aux répartiteurs ou borniers
• Distribution dans chacun des interrupteurs différentiels du tableau
• Distribution dans chacun des disjoncteurs divisionnaires (rangée par rangée) via les peignes électriques

Enfin à la sortie du tableau électrique, l’alimentation de tous les appareillages et équipements de la maison est réalisée via les différents circuits électriques dédiés.

Le cheminement du courant dans une installation électrique

Les circuits et appareils électriques

Les circuits électriques sont composés de fils électriques qui passent à l’intérieur de gaines. La section des fils électriques qui composent chaque circuit est différente selon le type d’équipement à alimenter. Plus l’équipement sera énergivore, plus la section du fil électrique associée devra être importante.

Chaque circuit part d’un disjoncteur divisionnaire du tableau électrique pour aller alimenter les différents points terminaux : interrupteurs, prises électriques, points lumineux, équipements électroménagers, chauffages électriques etc… Ces points terminaux sont situés tout au bout de l’installation électrique et représentent la finalité du besoin en électricité.

Pour des raisons esthétiques, les circuits électriques sont la plupart du temps encastrés dans les murs de façon à ne pas être visibles. Ils peuvent aussi être apparents, fixés aux murs et aux plafonds à l’intérieur de moulures électriques ou de goulottes.

La mise à la terre de l’installation électrique

En plus des circuits électriques d’alimentation de vos appareils, votre installation électrique devra aussi intégrer un circuit de mise à la terre.

La mise à la terre est le dispositif principal dans la sécurité de l’installation électrique. Son rôle majeur est d’assurer la sécurité des personnes, mais également de votre installation électrique et de vos appareils. La mise à la terre est indispensable et rendue obligatoire par la norme NF C 15-100 pour toutes installations électriques.

La principale fonction de la mise à la terre est de permettre d’évacuer les courants de fuite vers la terre. Lors d’une fuite de courant, le courant sorti du réseau qui cherche à s’échapper sera alors instantanément dirigé vers la terre. À défaut de mise à la terre de l’équipement, le courant électrique attendra une porte de sortie, une personne touchant l’appareil concerné par la fuite de courant par exemple ! Un simple contact avec l’appareil en question et c’est l’électrisation assurée. On comprend ainsi mieux l’utilité et l’importance de la mise à terre.

Il existe 2 méthodes pour la mise à la terre : le piquet de terre ou la boucle en fond de fouille. Pour ces 2 méthodes, le principe est le même : il s’agit de se connecter à la Terre, c’est-à-dire directement dans le sol. Soit via un piquet planté verticalement dans le sol, soit via une boucle métallique enfouie sous terre. En effet, étant donné que le courant circule toujours d’un potentiel haut vers un potentiel bas, et que la Terre a un potentiel de 0 : la mise à la terre permettra au courant de s’écouler directement vers la terre en cas de fuite.

Le circuit de terre de l’installation électrique démarre donc depuis le piquet ou la boucle métallique en contact avec la terre, et est ensuite relié à un bornier de répartition spécifique présent dans le tableau électrique : le bornier de terre. Depuis ce bornier de terre, des fils électriques vert-jaunes (ou rouge, marron) partent vers les différents circuits qui seront équipés d’une fiche de terre. De cette façon, tous les appareils qui en auront besoin pourront être raccordés à la terre.

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Qu’est-ce que la puissance électrique ?

La puissance électrique se définit comme la quantité d’énergie :

• qu’un appareil électrique consomme pour fonctionner
• ou à l’inverse qu’un appareil est capable de produire, de générer.

On distingue donc deux types d’appareils :

• les récepteurs (électroménagers, ampoules etc.) qui vont recevoir et consommer l’énergie électrique.
• les générateurs (centrale nucléaire, usine hydroélectrique, batteries…) qui vont générer de l’énergie électrique.

Parmi les récepteurs, on peut prendre l’exemple d’une ampoule de puissance 40 W. Lorsque cette ampoule est allumée, elle consomme une quantité d’énergie de 40 W pour fonctionner.

Les unités de mesure de la puissance électrique

La puissance électrique peut s’exprimer en Watt (W) ou en Volt-Ampère (VA). Mais alors pourquoi utiliser 2 unités différentes pour caractériser la même grandeur ?

Et bien parce qu’en réalité, il existe différents types de puissance électrique. Celles qui nous intéressent, ce sont les puissances P et S :

• La puissance P est la puissance active. Elle est exprimée en Watt (W). C’est la puissance réelle, utile, celle qui est consommée par un appareil pour le faire fonctionner. La puissance électrique active est alors convertie en énergie utile (chaleur, mouvement…) selon le type d’appareil.
• La puissance S est la puissance apparente. Elle est exprimée en Volt-Ampère (VA). C’est la valeur maximale qui peut être utilisée par les puissances actives. Elle correspond à la quantité maximale d’énergie électrique qui peut être utilisée par une installation électrique à un instant T.

On comprend donc que la puissance des appareils est exprimée en Watt (W) alors que la puissance totale de l’installation est exprimée en Volt-Ampère (VA).

À noter : Dans notre utilisation quotidienne les puissances sont souvent exprimées en kW ou kVA : 1 kW = 1 000 W = 1 kVA = 1 000 VA.

Une autre unité à connaître est le Wattheure (Wh). Vous avez probablement déjà vu le terme de kWh (kilo-watt-heure) lorsqu’on vous parle de votre consommation électrique. Le kWh correspond à la puissance active (en kW) consommée par un appareil pendant 1h. Cette unité est utilisée pour mesurer la consommation électrique d’un foyer.

Par exemple, un chauffage électrique de puissance 1 000 W qui est en fonctionnement pendant 2h, consommera 2 000 Wh ou 2 kWh.

Il est important de bien connaître ces différentes unités car elles vous permettront de mieux comprendre votre facture d’électricité qui est composée de deux parties :

• la partie fixe : l’abonnement, qui dépend de la puissance de l’installation en kVA,
• la partie variable : la consommation de vos appareils en kWh.

Connaître la puissance électrique de son compteur

La puissance du compteur électrique représente la capacité de votre installation électrique. C’est-à-dire la puissance maximale d’électricité que votre compteur peut délivrer et distribuer à vos appareils électriques à un instant T. Il s’agit de la puissance (apparente) maximale utilisable si tous vos appareils venaient à fonctionner simultanément. Ainsi, plus la puissance de votre compteur est élevée, plus vous pouvez utiliser d’appareils électriques en même temps.

En plus d’être inscrite sur vos factures d’électricité la puissance de votre abonnement est également affichée sur votre compteur.

• Compteur Linky: la puissance s’affiche en appuyant sur le bouton +
• Compteur électronique: la puissance s’affiche en appuyant 3 fois sur le bouton S
• Compteur électromécanique: la puissance est directement écrite en dessous

Les principales puissances électriques utilisées pour les installations domestiques sont de :

• 6 kVA
• 9 kVA
• et 12 kVA.

Cependant les fournisseurs d’électricité, proposent des puissances qui peuvent aller jusqu’à 36 kVA. Les puissances plus importantes sont notamment utilisées pour les installations en triphasé. La puissance à souscrire sera déterminée en fonction de vos besoins comme nous le verrons par la suite.

Calculer les besoins de son installation

Il est essentiel de calculer la puissance de votre installation électrique et d’ajuster celle du compteur en fonction de vos besoins, principalement pour deux raisons :

• Si la puissance est trop élevée, vous paierez (inutilement) votre abonnement plus cher
• Si la puissance est trop faible, vous risquez de rencontrer des coupures de courant intempestives fréquentes. En effet, si la puissance consommée par vos appareils est supérieure à la puissance que le compteur peut vous délivrer alors le disjoncteur se déclenche et une coupe l’électricité.

Pour éviter ces désagréments, il est donc important d’estimer les besoins de votre logement. D’autant plus qu’il est parfois difficile d’identifier l’origine de ces coupures de courant et de les relier à un manque de puissance.

Chaque installation électrique est unique, du fait des appareils qui y sont connectés mais aussi par les marques et les modèles choisis. Pour calculer la puissance de votre installation électrique, 2 méthodes existent.

Méthode 1 : Faire la somme de vos appareils

Cette méthode consiste à faire la somme des puissances de tous vos appareils domestiques (électroménagers, radiateurs électriques, sèche-serviettes, chauffe-eau etc.) Vous pouvez retrouver la puissance de vos appareils sur leurs manuels d’utilisateur ou leurs fiches de consommation.

Cette somme vous donnera une puissance totale en kW que vous pouvez convertir en kVA (1kW = 1 kVA). Il s’agit de la puissance maximale théorique que votre installation pourrait consommer à un instant donné.

Cependant en pratique, vous n’aurez jamais tous vos équipements qui fonctionnent en même temps. Par exemple, le réfrigérateur ne consomme qu’en phase de refroidissement, le chauffe-eau fonctionne généralement en heures creuses ou la nuit, etc… La puissance à souscrire sera donc dans la plupart des cas bien inférieure à cette somme théorique. La puissance à souscrire dépendra également de votre mode de vie (télétravail, nombre d’habitants, température souhaitée etc.)

Méthode 2 : Utiliser une calculette en ligne

Vous pouvez aussi estimer votre consommation d’énergie via des calculettes en ligne, notamment le simulateur en ligne du médiateur de l’énergie. Cette méthode est plus rapide (5 à 10 min suffisent) mais le résultat peut s’avérer moins précis qu’avec la méthode précédente.

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La colonne montante électrique est la composante essentielle de l’installation électrique des bâtiments. Son rôle est d’acheminer l’électricité depuis le point de raccordement au réseau public jusqu’aux différents étages. On l’appelle colonne « montante » car l’alimentation électrique se fait de bas en haut.

Située dans les parties communes des copropriétés, la colonne montante est obligatoire dès qu’un immeuble comporte au minimum 2 logements. Sa taille et son dimensionnement varient en fonction de la puissance électrique à fournir dans le bâtiment. Il existe donc une grande diversité de colonne électrique (colonne double, colonne multiple etc.).

À noter : Il existe aussi des colonnes électriques horizontales. Elles se développent particulièrement dans les parkings des copropriétés pour répondre à la demande d’alimentation des véhicules électriques des habitants.

Composition d’une colonne montante

Afin de mieux comprendre le fonctionnement interne d’une colonne montante, détaillons les différents éléments qui la composent.

Représentation d’une colonne montante électrique – crédit photo Strasbourg Électricité Réseaux

• Le CCPC (coffret Coupe-Circuit Principal Collectif) : C’est le point de départ de la colonne montante, le premier élément après le point de raccordement au réseau public. Ce coffret extérieur doit obligatoirement être accessible depuis le domaine public. Il permet notamment la mise hors tension de l’intégralité de l’immeuble.
• Le CCPI (distributeur à Coupe-Circuit Principal Individuel) ou Distributeur d’étage :

Il en existe de 2 sortes :

• Le coupe-circuit de pied de colonne (ou distributeur d’arrivée) : situé tout en bas de la colonne montante. Il n’est pas obligatoire, il sera nécessaire seulement si les matériaux du câble d’alimentation (type réseau d’âme) et ceux de la colonne sont différents. Son rôle est de permettre leur raccordement.
• Les distributeurs d’étage (ou de niveau) : d’aspect extérieur identique au distributeur d’arrivée, les distributeurs d’étage sont les points de départ des dérivations individuelles d’alimentation des logements. Situés à chaque étage, ils permettent la distribution en dérivation de l’électricité vers les différents logements.
• Le téléreport : Ce second circuit présent dans la colonne montante permet aux gestionnaires du réseau de distribution d’avoir accès aux informations du compteur électrique et d’en faire le relevé à distance, sans devoir accéder physiquement à chaque logement.
• La gaine de colonne électrique : la colonne montante est rarement apparente, elle est le plus souvent localisée dans une gaine technique dédiée.
• Les Dérivations individuelles (DI) : ce sont les câbles électriques qui relient le distributeur d’étage jusqu’à l’installation privative de chaque logement (panneau de contrôle).
• Le Panneau de contrôle de chaque logement (ou Point De Livraison) : C’est ici que se termine la colonne montante. Le panneau de contrôle de chaque logement est constitué du compteur individuel et du disjoncteur de branchement. L’installation électrique située en aval du point de livraison est régie par la norme NF C 15-100 : on arrive alors dans l’installation électrique domestique et privative.

À noter : Contrairement aux installations domestiques qui sont régies par la norme NFC 15-100, les colonnes montantes électriques sont régies par la norme NF C 14-100.

Cette norme traite des installations de branchement électriques localisées en amont de l’installation électrique domestique, plus précisément entre le point de raccordement au réseau et le point de livraison.

Réglementation des colonnes montantes

Depuis l’entrée en vigueur de la loi ELAN le 23 novembre 2020, l’ensemble des colonnes montantes électriques ont été transférées aux gestionnaires du réseau de distribution (GRD) électrique national : Enedis sur 95% du territoire ainsi que les entreprises locales de distribution (ELD).

Ceci est valable pour toutes les colonnes montantes, à l’exception de celles dont le propriétaire a notifié le maintien en propriété privée. Ce transfert ne concerne que l’ouvrage électrique en lui-même et exclu le génie civil, notamment les gaines techniques.

À noter : Ce transfert exclut également la colonne de terre. Indépendante de la colonne montante, la colonne de terre est considérée comme une partie privée et son entretien est assuré par la copropriété.

Installation et travaux

Création d’une colonne montante

Dans le cas de la construction d’un immeuble, la conception de sa colonne montante passe tout d’abord par une étude de la puissance électrique dont aura besoin le bâtiment. Afin de dimensionner la colonne montante en fonction, les constructeurs utilisent des logiciels professionnels dédiés qui indiquent tous les éléments nécessaires à prévoir (taille de la gaine, sections de câbles, etc.).

Avant toute installation d’une nouvelle colonne montante électrique, l’accord préalable d’Enedis est systématiquement nécessaire. Un dossier complet de branchement doit alors être établi par le maître d’ouvrage de la construction, puis envoyé à Enedis pour validation.

Travaux sur une colonne montante existante

Comme évoqué précédemment, toutes les colonnes montantes font partie depuis 2020 du réseau public et sont donc sous la responsabilité d’Enedis qui supporte les frais d’entretien de celles-ci.

Néanmoins, selon la nature de la demande de modification de la colonne montante, les frais associés peuvent être :

• totalement pris en charge par Enedis
• partagés entre la copropriété et Enedis
• supportés entièrement par la copropriété

Toute demande d’intervention n’est donc pas systématiquement synonyme de prise en charge financière par Enedis. Afin de trancher quant à sa participation aux travaux demandés, Enedis juge notamment du niveau de nécessité de la rénovation envisagée.

On retrouve de nombreux cas de demande de modification de colonne montante parmi lesquels :

• un incident ou une dégradation sur la colonne montante
• un besoin d’augmentation de puissance si celle-ci ne peut pas être supportée par la colonne existante (sections de câbles insuffisantes par exemple). Ces demandes peuvent être liées à la pose d’une antenne 5G en toiture ou bien à l’installation de bornes de recharges IRVE dans le(s) parking(s).
• une rénovation générale de l’immeuble

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Il existe différents types de courant qui dépendent de la façon dont circulent les électrons dans le conducteur. Le courant alternatif et le courant continu sont les deux types de courant électrique les plus couramment utilisés dans le monde. Voici les informations essentielles à connaître sur le courant alternatif.

Qu’est-ce que le courant alternatif ?

Définition

Le courant alternatif (CA ou AC en anglais pour « Alternating Current ») est un type de courant dans lequel les électrons changent périodiquement de direction, inversant leur mouvement par alternance à une fréquence constante. C’est de ce phénomène que provient le terme de courant « alternatif ».

Selon la puissance désirée, le courant alternatif peut être monophasé ou triphasé. Dans nos logements et pour tout usage résidentiel, on utilise le plus souvent le courant alternatif monophasé.

Les caractéristiques du courant alternatif

Le courant alternatif est aussi appelé courant « sinusoïdale » puisque le mouvement des électrons dans celui-ci obéit à une loi sinusoïdale. Les électrons entament leur mouvement jusqu’à atteindre une vitesse maximale, puis leur vitesse diminue jusqu’à devenir nulle ce qui leur permet de changer de sens. Ils reprennent ensuite leur déplacement mais cette fois-ci dans l’autre sens.

Lorsque les électrons ont réalisé deux changements de direction successifs, ils ont parcouru ce que l’on appelle un cycle. Ce même cycle est répété indéfiniment.

Le nombre de cycle mesuré pendant 1 seconde définit la fréquence du courant, exprimée en hertz (Hz). Par exemple, dans un courant alternatif de fréquence 50Hz, les électrons se déplacent de 50 cycles en 1 seconde. En France et dans tout l’Europe nous utilisons du courant alternatif 50Hz, les Etats-Unis quant à eux utilisent du 60Hz. Il existe en réalité une grande diversité de courant alternatif avec des tensions et des fréquences variables.

Avantages et inconvénients du courant alternatif

Les avantages :

• Plus simple à transformer. Grâce à un transformateur, il est possible de modifier facilement sa tension à la hausse ou à la baisse. On utilisera ainsi des basses tensions dans les habitations afin de diminuer le risque (électrocution, arc électrique), et des hautes tensions pour le transport (moins de perte).
• Plus simple à transporter : pour transporter une puissance donnée sur de grandes distances, on peut augmenter la tension et par conséquent réduire le courant dans les conducteurs. Cela permettra ainsi de réduire les pertes sans avoir recours à un gros conducteur.
• Plus simple à exploiter. En effet, le courant alternatif passe par la valeur 0 deux fois par cycle. On peut ainsi facilement couper le courant alternatif à l’aide d’un disjoncteur. Les systèmes de protection qui existent sont donc plus efficaces et moins chers que ceux liés au courant continu.

Même s’il possède de nombreux avantages, le courant alternatif est généralement plus dangereux qu’un courant continu de même intensité. De plus, lors d’une électrisation, en plus des brûlures internes et externes, sa fréquence perturbe la fréquence cardiaque. À partir de 1A, soit l’ampérage d’un réfrigérateur standard, une électrisation avec du courant alternatif peut causer un arrêt cardiaque.

Différence entre courant alternatif et courant continu

Dans un courant continu (CC ou DC en anglais pour « Direct Current« ), les électrons se déplacent dans une seule direction, de la borne positive à la borne négative d’une source de tension (comme une pile ou une batterie).

Afin de l’intégrer plus facilement au réseau de distribution, le courant continu peut être transformé en courant alternatif en utilisant un onduleur. C’est d’ailleurs le cas de l’énergie produite par les éoliennes et les panneaux photovoltaïques. Même si le courant alternatif est aujourd’hui le plus utilisé, le courant continu est très adapté à d’autres usages (pour le photovoltaïque par exemple).

Le courant alternatif dans l’installation domestique

Production et distribution du courant alternatif 

Avant d’arriver jusque dans nos foyers, le courant électrique est généré par une centrale électrique via un alternateur qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Une fois produit, le courant alternatif ne peut pas être stocké, il est donc immédiatement transporté jusqu’aux différents points d’utilisation. Le courant alternatif est acheminé sous haute tension afin de limiter les pertes.

Avant d’arriver dans nos habitations, la tension est abaissée à 230V via un transformateur (abaisseur) afin qu’il soit utilisable pour nos appareils. Le courant peut alors alimenter les différents appareils électriques de nos habitations.

L’utilisation du courant alternatif dans l’installation domestique

Dans nos habitations, nous utilisons l’électricité sous forme de courant alternatif. Tous nos circuits et appareils fonctionnent avec du courant alternatif (réfrigérateur, machine à laver, prises électriques, éclairage etc…)

Cependant, certains appareils de notre quotidien fonctionnent en interne avec du courant continu. Ce sont notamment les appareils électroniques portatifs qui fonctionnent sur pile ou batterie (téléphone, ordinateur portable, lampe de poche) ou encore les voitures électriques.

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1. Différence entre prise de terre et prise sans terre

Une prise électrique est un dispositif, généralement fixé au mur, conçu pour relier un appareil électrique à une source d’alimentation. On distingue :

• les prises électriques sans terre: elles possèdent seulement 2 bornes (2 trous) qui sont la phase et le neutre. Ce sont des prises anciennes ; les logements qui possèdent ce type de prises ne sont plus aux normes. Si c’est votre cas, il est vivement conseillé de faire une mise en conformité de la terre par une entreprise d’électricité.
• les prises de terre: elles possèdent 3 bornes. La phase et le neutre comme les prises sans terre. Elles possèdent en plus une tige métallique appelée broche de terre.

2. Les 3 bornes d’une prise de terre : la phase, le neutre et la terre

Chaque borne remplit un rôle spécifique dans le circuit électrique. Elles assurent ensemble une connexion électrique sécurisée.

• La Phase (L) : C’est la partie du circuit électrique qui amène l’électricité depuis le tableau électrique. La phase permet donc de fournir à votre appareil l’énergie électrique nécessaire pour fonctionner. Le fil de phase est de couleur rouge, marron ou noir.
• Le Neutre (N) : C’est la partie du circuit électrique qui renvoie l’électricité utilisée par l’appareil électrique vers la source d’alimentation. Il agit en quelque sorte comme un chemin de retour pour le courant électrique. Le fil du neutre est de couleur bleu.
• La Terre (E ou ⏚) : la borne de terre est matérialisée dans la prise par la broche métallique. Son rôle principal est de fournir un chemin de dérivation sûr pour le courant électrique en cas de fuite de courant ou de dysfonctionnement d’un appareil électrique. Le fil de terre est de couleur vert-jaune.

3. La prise de terre : est-ce obligatoire ?

A partir de 1969, la prise de terre est rendue obligatoire dans toutes les pièces d’eau des habitations. Puis à partir de 1991, la norme NF C 15-100 a rendu obligatoire la mise à la terre pour le logement entier.

Voici ce que précise la norme NF C 15-100 concernant les prises de terre :

• Toutes les prises de courant électriques d’une habitation doivent être raccordées à la terre, sans exception.
• Tous les appareils luminaires doivent être raccordés à la terre par le biais d’un pot DCL.

Si votre logement a été construit avant 1991 et n’a jamais fait l’objet d’une rénovation, il y a fort à parier que vous aillez encore de vieilles prises sans terre.

Au regard de la norme NF C 15-100 si votre logement présente des prises sans terre, votre installation n’est donc plus conforme. Bien que la norme NF C 15-100 ne soit pas rétroactive et qu’il n’y ait aucune obligation stricte, nous vous conseillons vivement de remplacer vos prises sans terre. Même si elles sont encore fonctionnelles, vous augmenterez sensiblement la sécurité de votre logement et de ses habitants.

La norme NF C 15 -100 s’applique pour tous les bâtiments d’habitation (maison individuelle, immeuble en copropriété, appartements).

À quoi sert la prise de terre ?

La fonction principale de la prise de terre est la mise en sécurité des personnes mais également de votre installation électrique et de vos appareils.

D’après le baromètre de l’ONSE 2021, les prises de terre défectueuses sont la principale anomalie rencontrée : 66% des logements ont au moins une prise de terre défectueuse.

1. Protection des personnes

L’une des principales fonctions de la prise de terre est de protéger les personnes contre les chocs électriques comme l’électrisation c’est-à-dire le passage de l’électricité à travers le corps humain. Ce phénomène peut arriver si un appareil défectueux présente une fuite de courant. Cela se produit lorsqu’un élément sous-tension entre en contact avec un élément métallique de l’appareil.

La prise de terre permet ainsi de dévier le courant électrique indésirable vers la Terre plutôt que de le laisser circuler à travers le corps humain. Cela réduit considérablement le risque de choc électrique.

2. Protection des appareils

La prise de terre protège également les équipements électriques et électroniques en cas de surtension ou de court-circuit. En fournissant un chemin de faible résistance vers la Terre, elle permet aux courants excessifs de s’échapper en toute sécurité, évitant ainsi des dommages coûteux aux appareils et aux câblages.

La prise de terre en pratique

1. Quelle prise pour quel type d’appareil ?

Les appareils sont classifiés en 4 catégories :

• Appareil de classe 0: interdit en France et en Europe
• Appareil de classe 1: appareil ou luminaires électriques pour lesquels le branchement à la terre est obligatoire. Ce sont notamment les électroménagers : lave-linge, micro-onde, réfrigérateur, plaque de cuisson…
• Appareil de classe 2 : appareils qui possèdent une isolation renforcée mais sans partie métallique accessible. Ce sont par exemple les chargeurs de téléphone, de petits luminaires type lampes de chevet… L’appareil est généralement en verre ou en plastique, il n’y a aucune possibilité d’entrer en contact avec un élément métallique. Ces appareils pourront donc être branchés sur une prise sans terre.
• Appareil de classe 3: ce sont des appareils protégés par un transformateur de très basse tension de sécurité (TBTS). La tension délivrée est limitée à 50V. On peut citer par exemple les éclairages extérieurs. Ces appareils n’ont pas besoin d’être raccordés à la terre.

2. S’assurer que sa prise est bien reliée à la terre

Des procédures de vérification et de contrôle sont nécessaires pour s’assurer que la mise à la terre est correctement réalisée. Pour cela, vous aurez besoin d’un multimètre. Utilisez-le en position 240 V. Placez votre multimètre entre la phase et la terre. Si la mise à la terre a été correctement réalisée, vous devriez trouver une valeur de 230 – 240 V. En effet, la valeur de la phase est de 240V et celle de la terre est de 0 V (comme le neutre).

Cet article La prise de terre : l’essentiel à connaître  est apparu en premier sur Le Blog de l'électricité.

Loin de moi l’idée de porter un jugement car tout le monde a eu sa bête noire à l’école (ou un professeur qui vous a fait détester la matière).

Alors j’ai voulu écrire cet article pour aider ceux qui sont dans le doute lorsqu’il s’agit d’effectuer une conversion d’unités en électricité.

Rassurer vous, il ne sera pas question de sinus, cosinus ou encore d’intégrale double, mais de notions de bases en mathématique appliquées à l’électricité.

Unités en électricité et symboles mathématiques:

Grandeurs en électricité:

Avant de parler conversion d’unité, voici un petit rappel sur les unités utilisées en électricité:

• A comme Ampère: unité qui permet de quantifier l’intensité électrique.
• V comme Volt: unité qui permet de quantifier la tension électrique.
• W comme Watt: unité qui permet de quantifier la puissance électrique.
• Ω (symbole Oméga) comme Ohm : unité qui permet de quantifier la résistance d’un matériau.
• Hz pour Hertz: unité qui permet de quantifier la fréquence.

A noter que seul l’ampère fait partie du système international d’unités qui fait référence dans le monde entier.

Association d’unités de mesures et signes mathématiques:

Certaines des unités s’associent pour quantifier les grandeurs. C’est par exemple le cas du « WattHeure » qui décrit une notion de puissance électrique dans le temps.

Pour cela, on donne des associations de symboles comme « Wh » qui signifie en fait Watt multiplié par Heure. On note aussi cette multiplication par un point – « . » .

Ainsi, les unités mathématiques suivantes sont équivalentes:

• Wh.
• W x h.
• W.h.
• Watt x heure.

Multiples d’unités de mesure:

Jusqu’ici, je n’ai pas été trop dur avec vous au niveau mathématique. Je n’irai pas beaucoup plus loin, c’est promis, je vais rester dans l’ultra basique.

Il me faut juste aborder la notion de multiples pour parler ensuite de conversion.

Dans certains cas, exprimer une mesure dans sa simple grandeur n’est pas très adapté.

Par exemple si je vous dit qu’un de compteur électrique affiche une consommation de 1112 000 Watt, c’est difficilement lisible.

On utilise alors les multiples de mille, un million, un milliard… et plus si il le faut lorsque les chiffres commencent à être importants.

• Un multiple de mille s’exprime en Kilo.
• Un chiffre multiple d’un million s’exprime en Méga.
• Un multiple d’un milliard s’exprime en Giga.

Par exemple, dans le cas de consommation électrique en Watt x Heure:

• 1 KWh = 1.000 Wh.
• Un MWh = 1.000.000 Wh.
• 1 TWh = 1.000.000.000.000 Wh.

Ces multiples sont utilisés en électricité mais aussi dans beaucoup d’autres domaines. C’est le cas l’informatique par exemple au niveau des capacités de mémoire notamment.

Convertir les unités en électricité, données utiles

Je vous l’avais dit, rien de très compliqué au niveau mathématique.

J’utilise maintenant ces quelques informations pour les appliquer dans le cas de conversion d’unités en électricité. Des conversions qui peuvent être utiles pour dimensionner une installation électrique par exemple.

A noter qu’il ne s’agit pas forcément tout le temps de conversion au sens propre du terme mathématique. Il est question de passer d’une valeur à une autre par le biais d’une formule.

Convertir des watt en Kwh:

Le Kilowatt par heure est une unité qui sert à quantifier la puissance consommée par un appareil en un temps donné.

1 Kilowattheure correspond à la puissance consommée par un appareil de 1000W pendant une durée de 1 heure.

Cette mesure est également utilisée de manière plus générale dans l’installation électrique pour calculer la consommation totale du logement. C’est avec cette mesure issue du compteur électrique que le fournisseur d’électricité établi la facture.

Le killowattheure est donc différent de la puissance qui représente l’énergie consommée par l’appareil en une seconde.

On ne peut donc pas parler de conversion à proprement parler mais de transformation d’unité.

Pour en revenir à mes moutons, lorsqu’on veut convertir des watt en Kwh, il faut utiliser la formule suivante:

Energie en KiloWatt Heure = ( Puissance (en watt) x Temps en heure ) / 1000

• Un appareil de 1000 watt qui fonctionne 1 heure consomme 1kwh.
• Un appareil de 60 watt fonctionnant 8 heures durant consomme 0,48 kwh.

Convertir des VA en W ou KVA en KW:

• Le VA, c’est le Volt-Ampère.
• Le W, c’est le watt.

Cette conversion est utile dans la mesure ou les abonnements électriques sont vendus en KVA, de 3 à 36 KVA.

De façon assez brute, on peut dire que le VA est équivalent au W (à un facteur près, le cosphi).

Ainsi, avec un abonnement de 3 KVA, on peut utiliser sur l’installation électrique 3000W de puissance en instantanné.

Pour chacun des abonnements, voici la puissance utilisable en sortie de compteur:

• 3 KVA: 3000W.
• 6 KVA: 6000W.
• 9 KVA: 9000W.
• 12 KVA: 12000W.
• 15 KVA: 15000W.
• 18 KVA: 18000W.
• 24 KVA: 24000W.
• 30 KVA: 30000W.
• 36 KVA: 36000W.

Convertir des Volts en Ampères:

Si il est possible de convertir certaines unités en électricité, ce n’est pas possible de passer du Volt à l’ampère (ou de l’ampère au volt) directement.

Il faut introduire dans le cas présent un autre paramètre: la résistance du matériau. Ce matériau qui est soumis à la tension (mesurée en volt) et parcouru par le courant (mesuré en ampère).

Il est alors possible avec la loi d’ohm de convertir des volts en ampères avec la formule suivante:

U = R x I

Note: Si ces notions vous sont totalement étrangères, je vous les explique dans ce guide complet que j’ai rédigé.

Conclusion:

J’espère ne pas avoir fait fuir les « mathophobes » avec ces quelques conversions d’unités en électricité.

Il existe bien sur d’autres variantes de conversions qui pourraient venir faire grossir cet article.

Alors vous avez besoin de plus de formules et de plus d’informations?

N’hésitez pas à m’en faire part en commentaire. Je me ferais un plaisir de les ajouter dans l’article.

Cet article Unités en électricité et conversion: Watt, Kilowatt heure, Ampère, Volt…. est apparu en premier sur Le Blog de l'électricité.

C’est effectivement une erreur de ma part, car il y a belle lurette que le 220 volts n’existe plus.

Mais je vais aller plus loin que cette simple réponse et vous dire pourquoi on ne parle plus de 220V mais de 230V et ce qu’il en est vraiment sur le terrain.

Le changement de tension monophasé du 220V au 230V en 1996:

En fait au départ, la tension monophasée fournie par le distributeur de courant était de 220V.

Mais il y a eu un changement et le niveau de tension électrique est passé de 220V à 230V en monophasé.

Pourquoi?

En fait, ce changement résulte d’une décision Européenne.

Le parlement a décide en 1996 d’ouvrir à la concurrence le secteur de l’énergie électrique en Europe.

Pour qu’il y ait une harmonisation des niveaux de tension, l’Europe demande à l’époque une standardisation du niveau de tension électrique à 230v pour tous les pays (Royaume Uni exclu à l’époque).

C’est pour cela qu’il ne faut plus dire que la tension monophasée en France est de 220V mais de 230V.

Certains diront que le 220 volts, c’est pour les anciens!

Tension monophasée, 230V exactement?

• Doit-on s’attendre à obtenir précisément 230V en sortie du disjoncteur de branchement ou de la prise électrique?
• Pourquoi peut-on observer des différences de tension en fonction des logements?
• Et pourquoi peut on mesurer encore du 220V?

Voici quelques explications:

L’incertitude sur la mesure:

Il faut d’abord savoir que quand on donne une valeur mesurée, celle ci s’accompagne toujours d’une incertitude. On parle aussi plus facilement de tolérance.

En effet, il est purement impossible de délivrer de façon certaine un ordre de grandeur précis.

A noter que les incertitudes ne sont jamais évoquées dans la plupart des cas, mais elles existent forcément!

Par exemple, quand vous faîtes le plein d’essence à la pompe à essence, le volume distribué n’est pas tout à fait exacte par rapport à l’affichage. En effet il y a des erreurs de mesures qui se cumulent: l’appareil électronique de mesure de volume d’essence distribuée et la pompe en elle même. Ces deux appareils ne sont pas capables de mesurer exactement les quantités distribuées et au final, il y a une incertitude à la sortie.

Je pourrai multiplier les exemples à l’infini.

Comme avec un outil de chantier comme le niveau à bulle qui possède une incertitude de mesure qui est couplée à celle de celui qui se sert du niveau.

Une mesure de tension « inexacte »:

Pour revenir à mes moutons (ou plutôt mes électrons), c’est la même chose en électricité.

Le distributeur annonce fournir du 230V mais il ne maitrise pas les données physiques en place: Vieillissement du matériel de transformation, longueur des câbles électriques, températures extérieures etc..

Ce sont autant de données qui peuvent agir sur la valeur de tension disponible en sortie du disjoncteur de branchement principal.

La chute de tension électrique en cause:

Le second phénomène qui fait qu’on peut observer une valeur différente de tension électrique de 230V dans un logement (comme du 220V), c’est la chute de tension.

Pour faire rapide, la tension diminue avec l’augmentation de la longueur de câble électrique.

Ainsi, pour les logements très éloignés de la source de tension initiale de 230V, il est possible d’avoir des tensions basses de l’ordre de 220V, même parfois beaucoup moins.

Cette baisse de tension peut d’ailleurs avoir des impacts sur le fonctionnement d’appareils électriques monophasés.

Pour ceux qui voudrait en savoir plus sur la chute de tension, j’ai fait un article complet ici qui explique bien la notion.

Contractuellement, une tension nominale entre 207V et 253V:

D’ailleurs en cherchant bien dans les données contractuelles des fournisseurs d’énergie, le 230V est annoncé en tant que tension nominale.

ENEDIS annonce par exemple que la tension délivrée peut varier de plus ou moins 10%, entre 207 et 253V.

C’est une belle incertitude!

C’est une raison qui explique qu’on aura pas forcément 230V exactement dans tous les logements.

Conclusion, 220V ou 230V?

Vous l’aurez compris, le 230V n’est qu’une valeur purement informative.

Mais si la tension n’est pas identique chez tout le monde, elle tourne en moyenne autour de 230V et non en 220V comme j’ai pu le dire.

Alors promis, je ne ferai plus l’erreur! La tension monophasée, ce n’est pas 220v, c’est 230V!

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• La première et principale étant lié à la date de publication de cet article. Vous l’avez peut être oublié, mais nous sommes le 1er Avril. Le titre étant un peu surévaluer, vous l’aurez compris, je n’ai rien inventé du tout.
• La deuxième, c’est d’un point de vue technique: la question se pose en effet à l’heure ou tout se transmet via les ondes (et pas que le meilleur).

Voici un petit explicatif sur l’électricité sans fil: Est ce possible physiquement? Est ce que ca existe déjà? Est ce un idée fumeuse et surtout, est ce vraiment utile?

L’électricité sans fil est elle une idée concevable:

L’électricité dite sans fil, si un jour elle existe, remettrait en cause le fonctionnement théorique et physique tel que nous le connaissons aujourd’hui.

En effet, si on revient aux fondamentaux, l’électricité c’est:

• Un déplacement de particules dites chargées (les électrons).
• Ce mouvement se fait à l’intérieur d’un conducteur sous l’effet d’une différence de potentiel.

Le conducteur le plus connu, c’est probablement le métal, et plus particulièrement le cuivre pour ce qui concerne le sujet de ce blog.

Alors on peut se dire qu’il n’est pas possible de véhiculer de l’électricité sans matériel physique.

Ce n’est pas tout à fait vrai, puisque l’air permet de conduire l’électricité.

La preuve?

Il suffit d’attendre une bonne journée d’été chaude chargée de nuages pour voir apparaître le phénomène sous forme d’orages.

L’air ambiant permet donc le passage du courant (voir ici les explications).

Mais encore faudrait il pouvoir l’orienter afin qu’il arrive d’un point A vers un point B sans traverser au passage un corps humain (risque d’électrisation).

Difficile d’entrevoir la possibilité d’une transmission de l’électricité sans fil comme nous la connaissons sans penser à la sécurité.

A noter qu’il existe quand même des solutions pour des rechargement par induction, mais on est pas dans l’ordre de grandeur au niveau des puissances.

De plus ce genre de système va encore soulever des questions d’ordre sanitaire au niveau de la dangerosité des ondes.

Les moyens sans fils (ou presque) dans l’installation électrique:

J’émets donc un doute quand à cette possibilité technique et sécuritaire d’électricité sans fil.

Il n’en reste pas moins qu’il est possible aujourd’hui, et ce très facilement, de « couper » certains fils dans nos installations électriques:

Technologie sans fil radio pour moins de fil au niveau des commandes:

J’en ai parlé à plusieurs reprises: il existe des solutions radio qui permettent de simplifier les câblages électriques.

Avec la technologie radio, on peut faire arriver les fils électriques directement au niveau du récepteur. Au niveau de ce récepteur, il y a un récepteur qui contient un relais.

Ce relais est piloté à distance par un émetteur radio positionné dans la commande.

C’est le cas par exemple du va et vient sans fil.

Autoconsommation et suppression des réseaux d’acheminement:

Je parle ici d’un phénomène qui prend de plus en plus d’ampleur et qui permet de couper des fils électriques en amont de l’installation générale.

L’autoconsommation électrique est un moyen qui permet de se couper du réseau d’alimentation, de produire son électricité et de le consommer.

Un sujet qui m’intéresse de plus en plus et sur lequel je reviendrai prochainement, avec une vision beaucoup plus technique.

Conclusion à propos de l’électricité sans fil:

Les moyens que je vous ai proposé sont bien loin de répondre au besoin initial, une électricité sans fil.

Mais rien n’est impossible.

Pourquoi ne pas penser à la téléportation, qui pourrait permettre de véhiculer les électrons d’un émetteur vers un récepteur sans passer par les fils électriques?

Je sais c’est complètement tirer par les cheveux, à en devenir chauve et qu’il existe surement d’autres solutions à envisager, ou pas.

Enfin, pour être plus sérieux, il faudrait avant toute chose recentrer la question sur l’utilité d’un tel dispositif.

As ton vraiment besoin d’une telle invention? Un nouvel aspect de la modernité qui n’apportera surement pas encore ce vers quoi nous devons tendre: un peu de sobriété.

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Savoir les bases à propos de l’électron n’est pas forcément utile à la réalisation d’une installation électrique.

Mais la théorie est intimement liée à la pratique et ceux qui veulent élargir un peu leur champ de connaissance en électricité seront peut être intéressé par cet article.

C’est donc un article très théorique que je vous propose aujourd’hui. Mais ce n’est pas moi qui l’ai rédigé, mais Electron libre de la E-Team.

De l’électron à vos appareils électriques:

La physique n’est pas facile à comprendre, car nous abordons plus facilement les sciences qui restent visibles à l’œil.

L’infiniment petit réclame beaucoup d’imagination.

L’électricien parle d’électricité comme d’une chose ou d’une énergie au quotidien et face à ses clients. Mais l’électricité au niveau physique reste toujours floue pour la plupart d’entre nous.

Je vous rassure, cela l’est aussi pour ceux qui doivent enseigner l’électricité de base dans les écoles. A moins d’être soi-même un physicien qui nage au quotidien dans ce domaine et qui restera toujours trop théorique.

Sachant que l’on parle de l’atome depuis l’antiquité, ce n’est que depuis un peu plus d’un siècle, à la fin du dix neuvième seulement, que la recherche sur ces sujets ainsi que leur vulgarisation scientifique se propagent.

Les découvertes se poursuivent toujours de nos jours, recherches sans fin il semble.

L’électron à la base de l’énergie électrique étant une des parties de ce que l’on nomme l’atome, abordons déjà ce qu’est un atome.

L’atome et l’électron:

Tout ce qui existe de visible matériellement ou d’invisible à nos cinq sens basiques (gaz, solide, liquide…) est un ensemble de « petites bulles ou billes » pour image.

Ces billes on les nomme individuellement l’atome.

C’est la plus petite partie de la matière connue à ce jour.

Mais l’entrée dans l’infiniment petit nous a fait découvrir qu’il y avait encore des choses dans le plus petit et ce n’est pas terminé.

Au passage le microcosme est à l’image du macrocosme : ne retrouve-t-on pas dans le fonctionnement d’un atome le fonctionnement de nos planètes entre elles ?

Composition d’un atome:

La nature comme le vide auraient horreur du vide par les avancées récentes sur le sujet.

L’atome n’est pas une chose unique en elle-même, mais à voir comme une bulle composée d’un centre appelé le noyau.

Ce dernier est lui-même composé de deux éléments nommés « protons et neutrons ».

Autour de ce noyau gravitent dans le vide enfin nos chers électrons.

Ce sont eux qui nous intéressent au niveau énergétique, nous électriciens et consommateurs.

Ce vide représente la plus grande partie du volume global d’un électron.

Pour imaginer cela, voyez la représentation de notre planète sans ce vide ou cet espace magnétique entre les noyaux et les électrons, et notre terre ferait moins de 200 mètres de diamètre… !

Nous baignons dans un univers non pas de vide, mais magnétique indéniablement…

Un atome, minuscule en lui-même, possède un diamètre qui se situe entre 62 et 596 picomètres, (1m x 10 puissance -12).

Le noyau est, lui encore, infiniment plus petit puisqu’il est de 40.000 à 100.000 fois inférieur en taille.

Quant aux électrons, eux sont encore plus petits.

Ces électrons ne sont pas immobiles mais circulent de manière elliptique autour du noyau. Qu’y a-t-il donc entre ce noyau et ces électrons, et qui fait mouvoir ces électrons ?

Ce phénomène de gravitation autour du noyau se nomme selon, un nuage atomique ou bien un cortège électronique, et représente une force électromagnétique. Du magnétisme.

Un électron a une charge dite négative. Les protons qui sont une partie du noyau ont des charges positives. Les neutrons qui forment l’autre partie du noyau sont neutres quant à eux.

Nos électrons circulent à une vitesse très importante et restent en position par le phénomène magnétique, ils sont attirés vers le noyau par les protons.

C’est le principe de l’aimantation.

Le nombre de protons est équivalent au nombre d’électrons, ce qui fait que l’atome en lui-même a une charge équilibrée donc nulle.

L’atome, oui mais lequel?

Compliquons un peu la donne en soulignant qu’il existe 118 types d’atomes observés et répertoriés à ce jour.

Il s’agit des atomes naturels, plus ceux transformés par l’homme dans ses recherches. Il en existerait même d’autres avec la découverte de matériaux rares.

Les neutrons, les protons et les électrons restent, eux, identiques en leur essence dans tous les atomes.

On parle ici de la forme chimique qui constitue les diverses matières qui nous entourent et dont nous sommes faits nous-mêmes.

Ces divers éléments chimiques se différencient par le nombre de protons variables au sein d’un atome, et répertoriés officiellement et scientifiquement par le nombre atomique.

Nous n’entrerons pas ici dans plus de détails. Les amateurs de physique et de chimie qui désirent se triturer les neurones un peu plus qu’ici, disposent de toutes les informations à leur disposition sur Internet et notamment des tableaux qui répertorient tous les atomes.

De l’électron à la prise de courant:

Ne pas confondre l’énergie et l’électricité.

Vous connaissez tous par l’expérience que vous avez dû aborder à l’école à un moment celle de la découverte de l’électricité statique.

En frottant une « peau de chat » sur une barre de résine pendant un moment, le mouvement mécanique créé génère un déplacement d’électrons entre les deux matières.

Cette action augmente ainsi le magnétisme, ce qui attire ensuite des morceaux de papier, autre matière, attirée par la barre.

Le métal augmente ce phénomène physique, car les métaux contiennent des atomes qui sont, eux, dits « conducteurs », c’est-à-dire qu’ils contiennent des électrons que l’on nomme « Electrons libres ».

Contrairement aux autres matières dont leurs électrons le sont moins, et que l’on nomme des résistants et des isolants qui, eux, limitent ou empêchent la transmission des électrons et donc du courant électrique par logique.

Donc par un mouvement mécanique, l’on peut arracher des électrons d’un atome vers un autre entre des matériaux.

C’est ce déplacement que l’on nomme un courant électrique.

Du magnétisme au courant électrique:

Le magnétisme étant un des facteurs issus des atomes.

Un aimant permet de créer un déplacement des électrons dans un matériau voisin et naturellement « conducteur », soit principalement les métaux.

C’est ce déplacement ou ce mouvement d’électrons qui est nommé électricité.

Ceci est une expérience simple à constater faute de pouvoir l’imager avec des atomes et des électrons. (Ce phénomène est abordé à l’école).

L’aimant se déplace dans une bobine confectionnée d’un fil de cuivre enroulé sous forme de spires. Le mouvement de l’aimant crée un déplacement variable des électrons présents au niveau des atomes du cuivre.

Aux deux bornes de la bobine se crée alors une tension dite électrique.

Cette tension permet d’allumer par exemple une ampoule led, ou de faire réagir plus expérimentalement un galvanomètre, un voltmètre ou de visualiser cela encore sur l’écran d’un oscilloscope.

La bobine se comporte comme un générateur de tension et la formule de la force électromotrice induite est connue comme « Loi de Faraday » :

e = d Φ/ d t

• e : force électromotrice
• Φ : flux magnétique subi par la bobine
• dΦ : variation du flux magnétique
• t : temps

C’est ainsi que les premières génératrices ont été inventées.

Voici quelques exemple des génératrices dont nous nous servons quotidiennement (directement ou indirectement).

• La simple dynamo sur notre bicyclette entraînée par nos jambes.
• Les alternateurs de voitures entraînés par le moteur thermique des véhicules.
• Les énormes génératrices des centrales de production d’électricité entraînées par des forces mécaniques naturelles, comme la chute puissante d’eau d’un barrage ou la vapeur thermique obtenue de diverses manières envoyée dans une turbine qui fait mouvoir ces générateurs, ou encore le vent qui entraîne des éoliennes maintenant.

Par cela nous disposons d’électricité pour tous nos besoins qui arrive par des fils et des câbles électriques jusque dans nos maisons.

Electrons libres, métaux conducteurs et effets de l’électricité:

Définition de l’électron libre:

Les électrons qui gravitent dans les atomes des métaux ne sont pas très attachés magnétiquement parlant aux noyaux.

Ces électrons se détachent donc au voisinage d’autres atomes métalliques.

Il s’agit d’électrons libres qui se déplacent en toute liberté d’un atome à l’autre.

Métaux conducteurs:

Le métal conduit ainsi ce que l’on appelle le courant électrique, qui est un mouvement, créé en amont par la génératrice qui pousse de nouveaux électrons.

Voici quelques exemple de métaux conducteurs:

• Le cuivre est un excellent conducteur, le plus utilisé dans le domaine électrique.
• L’aluminium l’est un peu moins, mais plus léger il est alors utilisé dans les lignes aériennes pour les hautes et très hautes tensions.
• L’idéal en matière de conductivité sont l’or et le platine. Ils utilisés dans des applications qui le permettent économiquement comme en électronique ou en téléphonie.

Electrons et effets de l’électricité:

Le magnétisme crée le courant électrique qui se propage alors dans les fils électriques.

Ce courant électrique qui lui-même se transforme ensuite en trois autres formes dites « Effets de l’électricité ».

• L’effet thermique. Les électrons se trouvant dans un matériau plus résistant créent un échauffement. Principe du fer à repasser ou du chauffage électrique.
• L’effet chimique. Les électrons se retrouvent accumulés et stockés dans une batterie par électrolyse et inversement restituent l’électricité.
• L’effet mécanique/ magnétique. Le courant électrique se transforme en magnétisme dans les fils pour créer un mouvement et faire fonctionner les moteurs électriques. (Inverse des génératrices).

Tout se transforme, rien ne se perd au niveau des énergies, donc au niveau de toutes les matières constituées par les divers atomes.

Conclusion:

Voilà pour essayer de faire le plus simple possible dans un domaine qui reste très complexe en théorie et au niveau de la compréhension, faute de visibilité à nos sens.

Je vous ai passé la partie historique, les approches et les noms de nos illustres physiciens depuis deux siècles.

Mais retenez qu’en ce domaine les recherches ne sont pas encore arrivées à terme et ne le seront certainement jamais.

En effet nous abordons toujours un domaine qui dépasse encore notre entendement et qui touche à d’autres notions plus philosophiques par ailleurs.

L’infiniment petit comme l’infiniment grand abordent des notions communes en physique et en chimie, et depuis quelques décennies la recherche a abordé d’autres notions, notamment celle de ce vide qui ne l’est pas.

Laissons l’explication de l’approche quantique aux prochaines générations…

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