ÉLECTRICITÉ Lois et applications
La production, le transport et l'utilisation de l'électricité
Réseau électrique
Encyclopædia Universalis France
La production d'énergie électrique est assurée par des alternateurs fonctionnant grâce à diverses sources d'énergie (nucléaire, thermique, hydroélectrique, éolienne...). Ces alternateurs fournissent des tensions alternatives triphasées. La distribution se fait alors avec quatre conducteurs (trois « phases » portées aux potentiels Vmcosωt, Vmcos(ωt — 2 π/3) et Vmcos(ωt — 4 π/3) par rapport à un neutre de potentiel voisin de celui du sol). Cette technique permet de transporter plus d'énergie qu'en distribution monophasée (une phase et un neutre) tout en diminuant le coût de construction des lignes. Pour diminuer les pertes dans les lignes, le transport a lieu à très haute tension (des centaines de kV). Des transformateurs abaisseurs de tension sont alors nécessaires avant l'utilisation (380 V entre phases en triphasé, 220 V entre phase et neutre en monophasé) (fig. 6).
L'utilisation de l'électricité présente des dangers pour les personnes et les installations. L'incendie est le danger essentiel pour les installations électriques : il peut être provoqué par des échauffements liés à l'effet Joule dû à une surintensité. Des dispositifs de protection doivent donc interrompre le courant lorsqu'il dépasse une valeur dangereuse (fusibles, disjoncteurs...). Si un appareil présente une dérivation inopportune, c'est-à-dire un contact entre le fil de phase et la carcasse (ou masse) de l'appareil, le disjoncteur différentiel détecte une différence d'intensité entre la phase et le neutre et interrompt le circuit d'alimentation, à condition que la carcasse soit reliée à une prise de terre (dans les installations de régime « TT », neutre et masse sont reliés à la terre).
Pour la protection des personnes, le corps humain peut supporter sans danger une intensité de l'ordre de 0,01 A sous 25 V alternatif. Au-delà, il peut y avoir des risques. Il est donc indispensable d'éviter le contact avec des parties de circuits électriques portées à des tensions élevées par rapport au sol. Ces précautions sont précisées par des normes strictes où, suivant le niveau de protection, on parle de « classe » 1, 2 ou 3. Ces normes imposent en particulier que les masses des appareils soient reliées à une prise de terre. Le corps humain étant généralement au potentiel de la terre, il sera alors soumis à une différence de potentiel nulle si la carcasse venait à être à en contact avec une phase.
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Écrit par
- Jean-Marie DONNINI : agrégé de physique, maître de conférences
- Lucien QUARANTA : maître de conférences
Classification
Pour citer cet article
Jean-Marie DONNINI et Lucien QUARANTA. ÉLECTRICITÉ - Lois et applications [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 10/02/2009
Médias
Principaux phénomènes électriques et lois fondamentales qui les régissent
Encyclopædia Universalis France
La fée électricité
Encyclopædia Universalis France
Création d'un champ électrique
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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AMPÈRE ANDRÉ-MARIE (1775-1836)
- Écrit par Louis POUDENSAN
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Jusqu'en 1820, on connaissait l'électricité grâce à la pile de Volta et à la balance de Coulomb. On connaissait aussi le magnétisme et la lumière. Mais entre ces trois ordres de phénomènes, on n'établissait aucune relation, et, ignorant leur nature intime, on ne savait même pas déterminer et régler... -
BIPM (Bureau international des poids et mesures)
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Dans le domaine de l’électricité, le BIPM réalise, par exemple, des comparaisons sur site d’étalons de tension à effet Josephson et d’étalons de tension à effet Hall quantique qui permettent un transfert de connaissances important. -
BRAUN KARL FERDINAND (1850-1918)
- Écrit par Bernard PIRE
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Né le 6 juin 1850 à Fulda (Allemagne), Karl Ferdinand Braun fit ses études universitaires à Marburg et à Berlin. Après une thèse sur l'oscillation des cordes élastiques, il obtint divers postes d'enseignant qui le menèrent successivement à Würzburg, Leipzig, Marburg, Strasbourg (alors allemande),...
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CAVENDISH HENRY (1731-1810)
- Écrit par Jacques GUILLERME
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C'est en se fondant sur le modèle newtonien de l'attraction qu'il entreprit de déterminer les interactions des charges électriques sur les conducteurs ; non seulement il formule une théorie correcte de la distribution des charges dans les condensateurs, mais vérifie expérimentalement que les actions... - Afficher les 71 références
