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Nous avons le plaisir de vous proposer un article qui a pour but de vous fournir des connaissances de base en matière d'électricité. Pour cause, lorsque l'on installe de la domotique ou que l'on choisit des éléments à commander, certaines notions peuvent sembler floues. C'est pourquoi nous vous invitons à découvrir dans cet article des connaissances essentielles qui peuvent parfois manquer à votre bagage technique.
Ce guide n'a pas pour but d'être totalement exhaustif. En effet, il existe d'autres sources, plus spécialisées dans le domaine de l'électricité, qui peuvent fournir des explications encore plus approfondies que ce blog. Nous sommes ici dans le domaine de la physique appliquée, et nous ne prétendons pas remplacer des années d'apprentissage ou d'expérience pratique. Toutefois, ces notions de base devraient vous permettre d'assurer votre sécurité et même de faciliter votre choix en ce qui concerne les équipements qui vous intéressent. Pour commencer, nous aborderons les unités de mesure de l'électricité ainsi que les différents types d'électricité existants.
Un courant électrique se caractérise par le déplacement d'électrons, qui sont des particules chargées négativement. Cependant, cette description ne s'applique qu'aux métaux, car l'électricité peut être transmise de différentes manières. Dans le corps humain ou dans une batterie, par exemple, il s'agit d'ions chargés positivement. Bien que les principes de la physique moléculaire qui régissent ces phénomènes ne soient pas détaillés ici, il est possible de mesurer ces valeurs.
Pour qualifier un courant électrique, les valeurs suivantes sont importantes :
Tout d'abord, la tension électrique (mesurée en volts et notée U) représente la quantité d'électricité, tandis que l'intensité électrique (mesurée en ampères et notée I) indique le mouvement de cette électricité. Par exemple, la tension électrique au secteur en France est de 230 V. De plus, l'intensité électrique est mesurée en ampères et notée I, elle indique le mouvement de cette électricité. Par exemple, un démarreur automobile est de 100 A, tandis qu'une ampoule à incandescence a une intensité électrique de 1 A et une petite alimentation électrique a une intensité électrique de 500 mA.
On utilise souvent l'analogie avec un fluide pour comprendre les unités de mesure en électricité : la tension électrique est comparée à la pression d'eau dans un tuyau, tandis que l'intensité électrique est comparée au débit.
Notez que parfois la tension est appelée "voltage" et l'intensité "ampérage".
La résistance électrique, notée R et mesurée en Ohms (symbole Ω), est étroitement liée à l'intensité électrique, car elle détermine la capacité d'un circuit ou d'un composant à ralentir le passage du courant.
La loi d'Ohm, qui indique que la tension est égale au produit de la résistance et de l'intensité (U = R x I), est utilisée pour calculer la puissance électrique.
La résistance électrique peut être comparée à une turbine située dans un tuyau, qui réduit le débit d'eau.
Il est important de noter que le corps humain, composé d'environ 75% d'eau, agit comme une résistance lorsque du courant électrique le traverse. La résistance du corps humain peut varier en fonction des personnes, de l'humidité de la peau et du circuit que le courant emprunte dans le corps. La résistance moyenne du corps humain est d'environ 3 à 5 kΩ.
En utilisant la formule U = R × I, on peut calculer que pour une tension de 12V, le courant électrique traversant le corps humain est d'environ 2,5 mA, ce qui n'est pas dangereux. Cependant, pour une tension de 230V, le courant électrique atteint environ 45mA, ce qui peut être dangereux.
Selon l'intensité, le courant électrique qui traverse le corps humain peut être dangereux. Au seuil de perception, soit 0,5 mA, le courant est à peine perceptible. À 10 mA, il peut provoquer des contractions musculaires et empêcher de lâcher prise pendant environ 3 à 4 minutes. À 30 mA, il peut entraîner une paralysie respiratoire pendant environ 20 à 30 secondes. À 75 mA, il peut causer une fibrillation cardiaque irréversible en seulement 2 à 5 secondes. À partir de 1000 mA, l'arrêt cardiaque peut survenir en seulement 30 à 100 ms.
Il est important de noter que quelle que soit la capacité d'une source d'alimentation électrique, elle ne délivrera que le courant nécessaire à la charge connectée.
Par exemple, une batterie de voiture de 12V et 50A ne sera pas mortelle pour une personne qui touche les bornes + et -, car le corps humain ne consomme qu'environ 2 ou 3mA.
De même, il est possible d'alimenter une box domotique de 12V/500mA avec une alimentation de 12V/5A sans danger.
Avant de poursuivre, il est important de comprendre la différence entre le courant alternatif (CA ou AC) et le courant continu (CC ou DC).
Cette distinction est généralement indiquée après la valeur de la tension et permet de décrire le type de courant utilisé. Par exemple, le courant fourni par une prise électrique est un courant alternatif de 230 VCA, tandis qu'un petit appareil peut nécessiter une alimentation en courant continu de 12 VCC.
Dans un courant continu, les charges électriques se déplacent dans une seule direction, du pôle négatif (-) vers le pôle positif (+). En revanche, dans un courant alternatif, le sens des charges change constamment.
La fréquence du courant alternatif est mesurée en Hertz (Hz) et correspond au nombre de fois que les charges changent de sens. Dans la plupart des pays, y compris la France, la fréquence est de 50 Hz, tandis qu'elle est de 60 Hz aux États-Unis. Les alimentations électriques peuvent être conçues pour accepter les deux fréquences, comme indiqué par la mention 50/60 Hz.
Ces notions sont indispensables à connaître pour la fabrication de transformateurs électriques.
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