Circuit électrique pour une pièce
Comprendre le circuit électrique pour une pièce
Vous êtes chargé de concevoir un circuit électrique pour une pièce qui comprendra trois lampes (L1, L2, L3) et une prise de courant (P1). Chaque lampe utilise une ampoule de 60W et la prise est conçue pour un appareil de 120W.
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Données :
- Tension du réseau électrique : 230V
- Puissance des lampes (L1, L2, L3) : 60W chacune
- Puissance de l’appareil sur la prise (P1) : 120W
Questions :
1. Calcul des Intensités
- Calcul de l’intensité du courant (en ampères) pour chaque lampe et pour la prise.
2. Conception du Circuit
- Proposition d’un schéma de câblage pour ce circuit. Les lampes sont contrôlées par un seul interrupteur, tandis que la prise est alimentée en permanence.
3. Choix du Disjoncteur
- Détermination du calibre du disjoncteur nécessaire pour ce circuit. Le courant total ne doit pas dépasser 80% de la capacité du disjoncteur.
4. Sécurité et Conformité
- Discussion sur les précautions à prendre pour assurer la sécurité du circuit et citation de deux normes de sécurité électrique importantes à respecter dans un bâtiment.
Correction : circuit électrique pour une pièce
1. Calcul des Intensités
Pour chaque appareil, l’intensité se calcule avec la formule :
\[ I = \frac{P}{U} \]
où :
- \(I\) est l’intensité (en ampères, A)
- \(P\) est la puissance (en watts, W)
- \(U\) est la tension (en volts, V)
Substitution:
- Pour chaque lampe (60W) :
\[ I_{\text{lampe}} = \frac{60\,\text{W}}{230\,\text{V}} \approx 0,26\,\text{A} \]
- Pour la prise (120W) :
\[ I_{\text{prise}} = \frac{120\,\text{W}}{230\,\text{V}} \approx 0,52\,\text{A} \]
Résultats
- Intensité par lampe : environ 0,26 A
- Intensité pour la prise : environ 0,52 A
2. Conception du Circuit
Le circuit se divise en deux parties :
- Circuit des lampes : Trois lampes contrôlées par un interrupteur central.
- Circuit de la prise : Alimenté en permanence.
Schéma de Câblage Proposé
1. Alimentation principale (230V)
- La phase et le neutre sont distribués.
2. Branchement des Lampes (L1, L2, L3) :
- La phase passe par l’interrupteur.
- Après l’interrupteur, la phase se divise en trois branches pour alimenter successivement L1, L2 et L3 (ou en parallèle, selon la configuration souhaitée).
- Chaque lampe est connectée au neutre.
3. Branchement de la Prise (P1) :
- La phase de l’alimentation est reliée directement à la prise.
- Le neutre de l’alimentation se connecte également à la prise.
Représentation Schématique
3. Choix du Disjoncteur
Le disjoncteur doit être choisi de manière à ce que le courant total consommé soit inférieur à 80% de sa capacité nominale.
Calcul du Courant Total
- Total pour les lampes :
\[ 3 \times 0,26\,\text{A} = 0,78\,\text{A} \]
- Ajout de la prise :
\[ 0,78\,\text{A} + 0,52\,\text{A} = 1,30\,\text{A} \]
Détermination du Calibre
Pour respecter la condition des 80%, la capacité nominale du disjoncteur \(I_{\text{disj}}\) doit vérifier :
\[ 0,8 \times I_{\text{disj}} \geq 1,30\,\text{A} \]
On a donc :
\[ I_{\text{disj}} \geq \frac{1,30\,\text{A}}{0,8} \approx 1,63\,\text{A} \]
En pratique, on choisit le calibre normalisé immédiatement supérieur.
Choix possible : un disjoncteur de 2 A
- Vérification : \(0,8 \times 2\,\text{A} = 1,6\,\text{A}\) (ce qui est juste au-dessus de 1,30 A, assurant une marge de sécurité).
4. Sécurité et Conformité
Précautions à Prendre
- Mise à la terre : Assurez-vous que tous les éléments métalliques accessibles soient reliés à la terre pour éviter tout risque d’électrocution.
- Utilisation de matériels certifiés : Choisir des composants (disjoncteurs, câbles, interrupteurs, etc.) conformes aux normes en vigueur.
- Protection contre les surcharges et courts-circuits : Vérifier que le dimensionnement des câbles est adéquat pour supporter le courant maximal prévu.
- Respect des circuits dédiés : Ne pas mélanger des circuits à usages différents sans protection spécifique.
Normes de Sécurité Électrique Importantes
- Norme NF C 15-100 : C’est la norme française qui régit les installations électriques basse tension dans les bâtiments.
- Norme IEC 60364 : Norme internationale qui définit les exigences pour la sécurité des installations électriques.
Circuit électrique pour une pièce
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