Comprendre les règles fondamentales : une nécessité pour l’auto-constructeur.
Se lancer dans l’auto-construction d’une maison individuelle est un projet ambitieux et passionnant. En tant qu’auto-constructeur, vous avez choisi de réaliser vous-même un maximum de travaux, qu’il s’agisse du gros œuvre, de la menuiserie, de la plomberie ou encore de l’électricité.
C’est pourquoi comprendre les règles fondamentales de l’électricité n’est pas une option, mais une nécessité. Connaître la différence entre tension, intensité et résistance, savoir dimensionner un circuit, comprendre le rôle des protections (disjoncteurs, différentiels, mise à la terre) ou encore maîtriser les principes d’un schéma électrique vous permettra d’effectuer un travail sérieux, sécurisé et durable.
Mais attention ! il vaut mieux déléguer que bricoler au hasard lorsqu’il s’agit d’électricité ! Auto-construire, c’est aussi savoir reconnaître ses limites. L’objectif est d’avoir une maison sûre et fonctionnelle, et non de prendre des risques inutiles. Si vous ne vous sentez pas suffisamment confiant, n’hésitez pas à confier tout ou partie du travail à un professionnel. Vous pourrez ainsi garder la maîtrise de votre projet tout en bénéficiant d’une installation sécurisée et conforme.
Tâchons de comprendre ces règles fondamentales :
L’électricité : un Phénomène Physique
Le courant électrique, est un flux d’électrons se déplaçant dans un conducteur (comme un fil de cuivre).
Sens conventionnel du courant :
Historiquement, avant de connaître la nature des électrons, on a défini le sens conventionnel du courant électrique comme un déplacement des charges positives allant de la borne positive (+) vers la borne négative (-) d’une source d’énergie (pile, batterie, générateur).
Ce sens est toujours utilisé dans les schémas et les circuits électriques pour simplifier les calculs et les règles en électricité et électronique.
Qu’est-ce que le courant continu (DC) ?
Le courant continu (CC ou DC – Direct Current) est un type de courant électrique dans lequel les électrons circulent toujours dans le même sens.
Malgré que l’on sache aujourd’hui que la physique moderne démontre que le sens du courant réel se déplace de la borne négative (-) vers la borne positive (+) d’une source d’énergie.
Le sens adopté par défaut est le sens conventionnel, qui va de la borne positive (+) à la borne négative (-).
Qu’est-ce que le courant alternatif (AC) ?
Le courant alternatif (CA ou AC – Alternating Current) est un type de courant électrique où les électrons changent de direction de manière périodique. Contrairement au courant continu (DC), qui circule dans un seul sens, le courant alternatif oscille en avant et en arrière selon une fréquence déterminée.
En France, la fréquence du courant est de 50 Hz, ce qui signifie que le courant change de direction 100 fois par seconde, En alternant les mouvements, 50 allers et 50 retours par seconde.
Qu’est-ce qu’un Volt ?
Le Volt (V) est l’unité de mesure de la tension électrique. Il représente la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit. En d’autres termes, le Volt mesure la force avec laquelle les électrons sont poussés à travers un conducteur, comme un fil électrique.
Qu’est-ce que la tension électrique ?
La tension électrique exprimée en Volts, est la force qui pousse le courant à circuler dans un circuit. Plus elle est élevée, plus l’électricité est « forte ». C’est pourquoi il est essentiel de choisir les bonnes tensions pour chaque application afin d’assurer sécurité et bon fonctionnement !
Pourquoi 230 Volts en France ?
La France utilise 230V pour être en accord avec la norme européenne, réduire les pertes d’énergie et optimiser l’efficacité des équipements électriques. Ce choix est un compromis entre sécurité, performance et uniformisation avec les autres pays européens.
Qu’est-ce que l’intensité électrique ?
L’intensité électrique est notée en Ampères (A).
Un Ampère correspond à un débit de charge électrique d’un Coulomb par seconde, autrement dit, si un courant de 1 ampère circule dans un conducteur, cela signifie qu’une charge de 1 coulomb traverse une section du conducteur en 1 seconde.
Un coulomb correspond au passage dans une section de conducteur, a 6,241 milliards d’électrons en une seconde.
Plus l’intensité elle est élevée, plus il y a d’électrons en mouvement, et plus l’énergie transportée est importante. C’est un élément clé à prendre en compte pour assurer sécurité et bon fonctionnement des installations électriques !
Qu’est-ce que la puissance électrique ?
La puissance électrique, notée en Watts (W), Un Watt correspondant à un Joule (unité de mesure de l’énergie), représente la quantité d’énergie consommée ou fournie par un appareil électrique en une seconde. Elle dépend de deux facteurs :
- La tension (Volts – V) : la « force » qui pousse l’électricité.
- L’intensité (Ampères – A) : la quantité de courant qui circule.
La relation entre ces trois grandeurs est donnée par l‘équation de la puissance électrique :
P = U x I
où :
- P = Puissance en Watts (W)
- U = Tension en Volts (V)
- I = Intensité en Ampères (A)
Cette équation est essentielle pour tout électricien travaillant sur des installations domestiques. Elle permet de déterminer la puissance électrique nécessaire pour chaque appareil et circuit d’une maison.
Dans une installation, connaître la puissance (P) aide à dimensionner correctement les câbles,
Choisir les disjoncteurs et interrupteurs de protections, pour éviter les surcharges et les risques d’incendie.
Par exemple, pour un four fonctionnant sous 230V et consommant 10A, la puissance est P = 230 × 10 = 2300W (2,3 kW). Cette information est cruciale pour choisir un circuit adapté.
Idem, pour choisir l’interrupteur ou le disjoncteur différentiel 30 mA, ainsi que les disjoncteurs divisionnaires qui protègeront une série de circuits divers.
Grâce à cette équation, l’électricien assure une installation sécurisée et performante, optimisant la distribution électrique tout en garantissant le confort et la sécurité des occupants.
Qu’est-ce que la résistance électrique ?
La résistance électrique est exprimée en Ohms (Ω), c’est l’unité de mesure de la résistance électrique dans le Système international d’unités (SI).
Qu’est-ce qu’un ohm ?
1 ohm représente la résistance électrique d’un conducteur traversé par un courant de 1 ampère sous une tension de 1 volt.
Il représente l’opposition qu’un matériau oppose au passage du courant électrique.
Plus la résistance est élevée, plus elle freine la circulation des électrons dans un circuit.
Pourquoi la résistance électrique est importante ?
La résistance électrique a plusieurs effets :
Elle transforme l’énergie en chaleur (effet Joule, chauffage, cuisson), les métaux couramment utilisés pour la création de résistances chauffantes, sont le cuivre, l’acier inoxydable, les alliages d’aluminium fer-chrome, et le nickel-chrome.
Ces métaux sont résistants au passage du courant, c’est ce qui provoque un important échauffement.
Elle limite l’intensité du courant (protection des circuits).
Les résistances sont parfois utilisées volontairement dans certains cas spécifiques pour protéger des composants sensibles :
LED et éclairage :
Une résistance est systématiquement placée en série avec une LED pour éviter que trop de courant ne traverse la LED, ce qui l’endommagerait.
Elle provoque une chute de tension (pertes dans les câbles).
La chute de tension (ou pertes dans les câbles) se produit à cause de la résistance électrique présente dans les câbles, Plus un câble est long ou fin, plus sa résistance est élevée. Quand le courant circule dans ces câbles, une partie de l’énergie électrique est convertie en chaleur et se dissipe, ce qui diminue la tension disponible à l’extrémité du circuit.
Exemple: Pour un conducteur en cuivre de 2,5 mm² de section, d’une longueur de 50 mètres, parcouru par un courant de 20 ampères avec une tension initiale de 230 volts :
La chute de tension sera d’environ 14 volts.
La tension finale sera donc d’environ 216 volts.
Ce qui peut affecter le bon fonctionnement des appareils électriques.
Bien maîtriser la résistance est essentiel pour éviter les pertes d’énergie, assurer la sécurité et optimiser les performances des appareils électriques.
En conclusion, pour un auto-constructeur, maîtriser les règles fondamentales en électricité est indispensable. Bien choisir la section des câbles, respecter les normes de sécurité, et calculer les chutes de tension garantissent une installation efficace, sûre et durable. Prenez le temps d’analyser chaque détail technique : votre confort et votre sécurité en dépendent !
