Objectifs

• Décrire l'organisation d'une installation électrique domestique : compteur, disjoncteur, fils de phase, de neutre et de terre.
• Savoir que les appareils d'une maison sont branchés en dérivation et que les intensités s'additionnent.
• Expliquer le danger du courant du secteur pour le corps humain (électrisation, électrocution).
• Connaître le rôle des dispositifs de protection : fusible, disjoncteur, disjoncteur différentiel, prise de terre.
• Appliquer les règles de sécurité à la maison.

1. D'où vient le courant de la maison ?

Le secteur est le réseau électrique qui alimente les maisons. Il fournit une tension alternative : le courant change de sens de nombreuses fois par seconde. Dans la plupart des pays d'Afrique de l'Ouest francophone, comme en France, la tension du secteur est d'environ \(220\ \text{V}\) à \(230\ \text{V}\), avec une fréquence de \(50\ \text{Hz}\).

Une prise de courant comporte en général deux trous et parfois une broche :

• la phase : le fil « dangereux », porté à une tension d'environ \(230\ \text{V}\) par rapport à la Terre ;
• le neutre : le fil dont la tension par rapport à la Terre est presque nulle ;
• la terre : un fil de sécurité relié au sol, qui ne sert qu'en cas de défaut.

2. L'organisation du circuit domestique

Dans une maison, tous les appareils sont branchés en dérivation (en parallèle) entre la phase et le neutre. Ainsi, chaque appareil reçoit la même tension du secteur et fonctionne seul : on peut en éteindre un sans éteindre les autres.

Construisons le schéma de l'installation étape par étape :

Exemple résolu : la multiprise surchargée

Chez Fatou, à Dakar, la ligne de la cuisine est protégée par un fusible de \(10\ \text{A}\). Elle branche en même temps un réfrigérateur (\(I_1 = 1{,}5\ \text{A}\)), une bouilloire (\(I_2 = 8\ \text{A}\)) et une lampe (\(I_3 = 0{,}5\ \text{A}\)). Que se passe-t-il si elle branche en plus un fer à repasser (\(I_4 = 4\ \text{A}\)) ? Cherche d'abord, puis dévoile les étapes.

Place les noms sur le schéma de l'installation :

3. Le danger du courant du secteur

Le corps humain conduit le courant électrique, surtout s'il est mouillé. Si une personne touche la phase alors qu'elle est en contact avec le sol (la Terre), un courant traverse son corps, de la main vers les pieds.

• Électrisation : passage du courant dans le corps ; elle peut provoquer des brûlures, une contraction des muscles, un arrêt de la respiration.
• Électrocution : électrisation qui entraîne la mort.

Le danger dépend surtout de l'intensité du courant qui traverse le corps et de la durée du contact. On considère en général qu'un courant de quelques dizaines de milliampères traversant le corps peut être mortel ; c'est pourquoi les disjoncteurs différentiels des maisons sont réglés à \(30\ \text{mA}\).

Le chemin du courant lors d'un accident :

flowchart LR
  A[Fil de phase] --> B[Main]
  B --> C[Corps]
  C --> D[Pieds]
  D --> E[Sol mouillé]
  E --> F[Terre]

4. Se protéger : les dispositifs de sécurité

flowchart LR
  A[Défaut] --> B{Type}
  B -->|Trop d appareils| C[Surintensité]
  B -->|Fils qui se touchent| D[Court circuit]
  B -->|Courant vers la Terre| E[Fuite]
  C --> F[Fusible ou disjoncteur]
  D --> F
  E --> G[Disjoncteur différentiel et terre]

Exemple résolu : la machine à laver de Nadia

La carcasse métallique de la machine à laver de Nadia touche un fil de phase abîmé. La machine est reliée à la terre et la maison a un disjoncteur différentiel. Nadia touche la machine : que se passe-t-il ? Cherche d'abord.

Les règles de sécurité à la maison

• Ne jamais toucher un appareil électrique avec les mains mouillées ou les pieds dans l'eau.
• Couper le disjoncteur avant toute intervention (changer une prise, une ampoule).
• Ne pas surcharger une multiprise ; ne pas brancher plusieurs multiprises les unes sur les autres.
• Remplacer les fils dénudés ; ne jamais introduire d'objet dans une prise (cache-prises pour les petits).
• Ne jamais remplacer un fusible par un fil de fer ou une pièce de monnaie.
• En cas d'accident : couper le courant d'abord, ne pas toucher directement la victime, puis appeler les secours.

Erreurs fréquentes

Récapitulatif

• Le secteur fournit une tension alternative d'environ \(230\ \text{V}\), \(50\ \text{Hz}\).
• Une prise comporte la phase (dangereuse), le neutre et souvent la terre.
• Les appareils sont branchés en dérivation : \(I = I_1 + I_2 + \dots\)
• Le corps humain conduit le courant : toucher la phase peut provoquer une électrisation ou une électrocution.
• Fusible et disjoncteur protègent l'installation ; disjoncteur différentiel et prise de terre protègent les personnes.