Conductivité
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La conductivité électrique est la propriété d’un matériau à laisser circuler le courant électrique sous l’effet d’un champ électrique. Elle se note σ (sigma) et s’exprime en siemens par mètre (S/m). La conductivité est l’inverse de la résistivité ρ : σ = 1/ρ. Plus σ est élevée, plus le matériau conduit le courant avec de faibles pertes.
Conductivités des matériaux courants
| Matériau | Conductivité σ (S/m) | Usage principal |
|---|---|---|
| Argent | 63 × 10⁶ | Contacts électriques de précision, soudures HF |
| Cuivre | 59 × 10⁶ | Câblage résidentiel et industriel universel |
| Or | 45 × 10⁶ | Connecteurs haute fiabilité, contacts dorés |
| Aluminium | 37 × 10⁶ | Lignes aériennes, colonnes montantes, câbles BT extérieurs |
| Tungstène | 18 × 10⁶ | Filaments de lampes, contacts de disjoncteurs |
| Fer doux | 10 × 10⁶ | Armatures, noyaux magnétiques (pas conducteur de choix) |
| Acier inoxydable | 1,4 × 10⁶ | Structures mécaniques, résistances chauffantes |
| Eau de mer | 5 | Référence électrolyte — attention corrosion galvanique |
| PVC souple (gaine câble) | 10⁻¹⁶ | Isolant standard basse tension |
Conductivité et choix des conducteurs en installation
En installation résidentielle, le cuivre s’impose pour sa conductivité élevée, sa tenue mécanique, sa soudabilité et sa résistance à la corrosion. Un conducteur cuivre 2,5 mm² supporte 16 A en pose encastrée — section standard des circuits d’éclairage et de prises dans la norme NF C 15-100.
L’aluminium, dont la conductivité est 37 % plus faible que le cuivre, nécessite une section plus grande pour le même courant admissible. Un câble aluminium 35 mm² est équivalent à un câble cuivre 25 mm² pour les mêmes pertes en ligne. Son usage est courant pour :
- Les câbles de branchement aériens (type AER ou AXHF 4×25 mm² Al) entre le réseau Enedis et le coffret de branchement ;
- Les colonnes montantes d’immeubles collectifs (câble U-1000 ARVFV 4×35 mm² ou plus) ;
- Les liaisons longues distance en HTA où le rapport résistance/coût/masse est favorable.
L’aluminium exige cependant des précautions spécifiques : couche d’oxyde native très résistante (remède : crème anti-oxydation à appliquer sur les connections), risque de relâchement des bornes par fluage (serrer aux couples prescrits et revérifier après 6 mois), et incompatibilité galvanique directe avec le cuivre sans interposition d’une cosse bi-métal.
La conductivité varie avec la température : pour le cuivre, elle diminue d’environ 0,4 %/°C. Un câble cuivre porté à 90 °C (XLPE) a une résistance 26 % plus élevée qu’à 20 °C — les tables de la NF C 15-100 intègrent ces coefficients de correction.
FAQ conductivité électrique
Pourquoi ne pas utiliser de l’acier inoxydable comme conducteur électrique ?
L’acier inoxydable a une conductivité 40 fois plus faible que le cuivre. Pour transporter 16 A avec les mêmes pertes qu’un câble cuivre 2,5 mm², il faudrait une section d’environ 100 mm² d’acier inox — économiquement et mécaniquement absurde. L’acier est utilisé en électricité uniquement pour ses propriétés mécaniques (armures, chemins de câbles, vis de mise à la terre).
Comment mesure-t-on la conductivité d’un câble sur le terrain pour détecter une connexion défectueuse ?
On mesure la résistance de boucle (phase + neutre ou phase + PE) avec un contrôleur d’installation homologué (type Metrel ou Fluke). Pour un circuit cuivre 2,5 mm² de 15 m, la résistance de boucle ne doit pas dépasser environ 250 mΩ. Une valeur nettement supérieure trahit une mauvaise connexion, un échauffement ou un conducteur cassé.
La conductivité électrique et la conductivité thermique sont-elles liées ?
Oui, pour les métaux, la loi de Wiedemann-Franz établit une proportionnalité entre les deux grandeurs. Les bons conducteurs électriques (cuivre, aluminium) sont aussi de bons conducteurs thermiques — c’est pourquoi les dissipateurs thermiques d’électronique de puissance sont souvent en aluminium ou en cuivre.
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