Thème 7 – L’électricité domestique Module 4 – Les principes et la technologie de l’électricité

L’acheminement de l’électricité par le réseau électrique Dessine et annote la figure 4.41 ci-dessous (p. 318)

De grosses génératrices produisent le courant alternatif (c. a De grosses génératrices produisent le courant alternatif (c.a.) à l’usage des résidences et des industries dans les centrales électriques. On fait appel à des transformateurs pour élever la tension afin de l’acheminer aisément sur de longues distances. D’autres transformateurs abaissent la tension jusqu’aux 240/120V utilisés par les particuliers et dans les entreprises.

Du réseau d’alimentation jusque dans ta maison Les lignes d’alimentation raccordent ta maison au réseau électrique par le biais d’un transformateur abaisseur de tension et d’un wattmètre. Figure 4.42 La quantité d’énergie électrique fournie pour ta maison est mesurée par un compteur et distribuée par un panneau de service

Une fois mesurée, l’électricité passe ensuite par un panneau de service. Au sommet de celui-ci, les fils provenant du wattmètre sont raccordés au disjoncteur principal. Le disjoncteur principal se comporte comme un interrupteur et un dispositif de sécurité agissant en coupe-circuit afin d’isoler la maison de l’énergie provenant de l’extérieure. Décris comment fonctionne un disjoncteur : Si l’intensité électrique excède un niveau de sécurité, le bilame du disjoncteur chauffe, se courbe et ouvre le circuit. Le courant ne passe plus, jusqu’à ce que le bilame se refroidisse et que tu le réenclenches.

Les résidences plus anciennes sont équipées d’une boite a fusibles plutôt que d’un panneau de disjoncteurs. Les fusibles s’utilisent rarement dans de nouveaux édifices, mais se rencontrent habituellement dans les cuisines électriques et dans les systèmes électriques des automobiles.

Figure 4.43 Les disjoncteurs et les fusibles « sautent » si le courant est supérieur à 20 A. La partie inférieure d’un panneau de service peut être équipée de disjoncteurs ou de fusibles supplémentaires pour chaque circuit de dérivation de ta maison. Une ou plusieurs prises de courant murales ou sources d’éclairage sont raccordées en parallèle sur chacun d’eux par des câbles passant dans les murs. Le courant augmente dans les câbles par lesquels on raccorde des charges supplémentaires au circuit de dérivation. Avant que la chaleur des fils soit suffisante pour déclencher un incendie, le disjoncteur secondaire ou le fusible coupe l’arrivée du courant vers toutes les charges électriques dans ce circuit.

Les disjoncteurs, prises, lampes et les interrupteurs dans chaque circuit de dérivation sont raccordés par des câbles électriques contenant trois fils. Énonce les trois fils (inclus leur couleur ET leur nom) blanc – neutre Noire – chargé Cuivre nue (vert) – mise a la terre

Dans les foyers nord-américains, une différence de potentiel de 120V traverse les fils noirs et blancs. Le fil de mise à la terre réduit le risque d’électrocution en canalisant vers la terre des courants qui pourraient fuir.

Le câblage d’une résidence Les électriciens doivent suivre des règles strictes quand vient le temps de réparer ou de modifier les composantes d’un circuit électrique. Le code de l’électricité suit certaines normes et certaines règles.

Les Dispositifs numériques La technologie numérique en électrique sont des machines qui traitent numériquement de l’information codée. Les commutateurs ne savent que deux états : ouvert ou fermés. Ces états peuvent symboliser des lettres ou des chiffres en suivant un code binaire. Les commutateurs électroniques dans les appareils numériques modernes sont des transistors, des composants à circuit intégré que des signaux électriques peuvent ouvrir et fermer.

Des superoutils : Décris la fonction d’un système d’antiparasitage ou limiteurs de surtension. Ils protègent les appareils électroniques de valeur par absorber une partie de la surtension et diriger le reste vers la terre.

La mesure de la puissance électrique La puissance électrique représente la quantité d’énergie électrique convertie dans une autre forme d’énergie (chaleur, lumière, son, ou mouvement), à chaque seconde. De même, la puissance électrique peut également quantifier l’énergie électrique transférée d’une place à une autre en une certaine période de temps.

Le symbole de la puissance est P. L’équation mathématique définissant la puissance est : P = E t Puissance (W) = Énergie (en joules) temps (secondes) Un joule par seconde est également appelé un watt (W) en l’honneur de James Watt. On mesure plus couramment la tension et le courant dans un circuit et on utilise ces quantités pour en déduire la puissance. Puissance (en watts) = Courant (en ampères) X Tension (en volts) Ou P=IV

Lis le problème type à la page 323. Complète les exercices 1 à 4 à la page 324. MONTRE TOUT TON TRAVAIL

L’énergie électrique se paie La production et la distribution de l’énergie sont couteux. Les compagnies d’électricité utilisent des compteurs d’électricité pour quantifier le montant d’électricité consommé.

Lis le problème type à la page 325. Compète les exercices 1 à 3 à la page 325. MONTRE TOUT TON TRAVAIL

La puissance nominale Le puissance nominale indique combien de joules de dispositif requiert en énergie pour chaque seconde de son fonctionnement. Qu’est-ce que les étiquettes « ÉnerGuide » permettent les gens de faire? Ils permettent les gens de comparer la consommation d’énergie lors de leurs achats de gros appareils domestiques. Cite cinq façons qui te permettent de réduire le montant d’électricité que tu utilises chez toi.

Les appareils électriques et le rendement Si une ampoule électrique était parfaite, toute l’énergie électrique qu’elle absorberait (énergie entrée) serait convertie en lumière (énergie utile à la sortie). Tu peux exprimer le rendement sous la forme d’un pourcentage en utilisant la relation mathématique suivante : Rendement = énergie utile à la sortie x100% Énergie totale à l’entrée

Pour calculer l’énergie électrique à l’entrée d’un appareil, la formule de la puissance (P=E) est transformable pour trouver l’énergie.   t E= Pt ou énergie (joules) = puissance (watts) X temps (secondes)

Les ampoules à incandescence Quel est le rendement d’une ampoule à incandescence ? 5% La majorité de l’énergie (95%) électrique est convertie en chaleur.

Les ampoules halogènes Quel est le contenu d’une ampoule halogène ? Un gaz à haute pression Quel est le rendement d’une ampoule halogène ? 15% Elles ont une durée de vie de 2 à 6 fois plus longue que celle des ampoules à incandescence.

Les ampoules fluorescentes Quel est le rendement d’une ampoule fluorescente ? 20% Elles ont une durée de vie de 10 à 13 fois plus importante que celle des ampoules à incandescence.

Lis le problème type à la page 329. Complète les exercices 1 à 3 à la page 329. MONTRE TOUT TON TRAIVAIL

La sécurité électrique à domicile Le courant traversant le corps – la décharge électrique – peut entraîner des douleurs, des spasmes musculaire et même la mort. Cite cinq mesures simples de sécurité que tu peux prendre pour te protéger contre ces dangers: Sois sur que ton corps ou un objet que tu tiens ne vienne jamais en contact avec les fils électriques. N’utilise jamais de câbles électriques a deux fiches ou sans mise a la terre a l’extérieur. Ne fais jamais fonctionner d’appareillage électrique a l’extérieur lorsqu’il pleut. Utilise des protecteurs de prises de courants afin d’empêcher les enfants d’y faire pénétrer des objets pointus qui pourraient entrainer des courts circuits ou des chocs électriques. N’utilise jamais d’appareils près d’un évier ou d’une baignoire remplie d’eau ou lorsque tes mains sont humides.

Des superoutils : Le personnel des urgences dans les hôpitaux utilise des défibrillateurs pour donner une décharge électrique contrôlée au muscle cardiaque d’une victime d’un accident. Le savais-tu : Les disjoncteurs de fuite de terre sont obligatoire dans des endroits comme les salles de bain ou les pièces donnant sur l’extérieur. Si une énergie électrique quelconque devait diverger du circuit de câblage, le disjoncteur couperait immédiatement le courant.

L’électricité sans risque à l’extérieur Cite quatre règles que tu dois suivre pour te protéger des accidents liés à l’électricité Sois sur que ton corps ou un objet que tu tiens ne vient pas en contact avec les fils électriques. N’utilise jamais de câbles électriques a deux fiches ou sans mise a la terre a l’extérieur. Ne fais jamais fonctionner d’appareillage électrique a l’extérieur lorsqu’il pleut. Avant de creuser profondément dans ta cour, assure-toi qu’il n’y a pas de câbles électriques enfouis.

Faites les questions de révision Quel est le but des transformateurs élévateurs?  Quel est le but des transformateurs abaisseurs?  Calcule le coût de fonctionnement d’un téléviseur de 300W pour : 6 heures lorsqu’un kilowattheure coûte 0,11 $  300 heures lorsqu’un kilowattheure coûte 0,16 $  Décris la différence entre un disjoncteur et un fusible.