Expliquer l'électricité à ma copine

Introduction

Ce modeste manuel s'adresse à celles et ceux que l'électricité déroute ou effraie, qui disent ne rien y comprendre, et craignent que cela dure toujours. Le titre vient de ce que j'ai plusieurs fois usé de l'explication ci-après avec des amies persuadées que "ce n'était pas un truc de filles". Les spécialistes voudront bien pardonner certaines simplifications ; le but étant de permettre à tout un chacun de s'y retrouver dans son installation électrique, pouvoir se dépanner et prévenir les risques.

Une histoire d'eau

Un circuit électrique fonctionne d'une façon similaire à un circuit d'eau. Imaginons un moulin à eau : pour le faire fonctionner, il faut une chute d'eau. Pour faire tourner un petit moulin, il faut une petite chute d'eau, et une grosse chute pour un gros moulin. Quand on veut faire tourner un gros moulin, il faut soit une grande quantité d'eau, soit une chute très haute. La puissance de travail du moulin dépend donc à la fois de la hauteur de la chute et de la quantité d'eau qui tombe : Puissance du moulin = Hauteur de la chute X débit du cours d'eau.

Dans le cas de l'électricité, la hauteur de la chute s'appelle la tension et se mesure en volts (symbole : V), le débit du cours d'eau s'appelle l'intensité et se mesure en ampères (symbole : A), et la puissance se mesure en watts, symbole : W. Admettons que le "moulin" du système électrique soit un moteur, de la même manière que dans le système hydraulique : puissance du moteur (en watts) = tension (en volts) X intensité (en ampères). C'est la loi d'Ohm, la seule formule, ou presque, à retenir ! Poursuivons l'analogie : quand on veut arrêter le moulin, on ferme une vanne, l'eau arrête de couler. En électricité ce sera un interrupteur. Imaginons aussi qu'une trop grande quantité d'eau puisse endommager notre moulin, ou le canal. Nous inventerons donc une vanne automatique, capable de se fermer toute seule lorsque le débit devient trop important : c'est le disjoncteur, connu également sous le nom de "fusible", parce que certains modèles contiennent un fil qui fond pour interrompre le circuit, fil qu'on faisait autrefois en plomb, d'où le nom encore utilisé de "plombs" ("les plombs ont sauté").

C'est quand même un peu différent

Les "tuyaux" de l'électricité sont des câbles ou des fils métalliques, souvent en cuivre, dont le diamètre est étudié en fonction de l'intensité qui doit y passer. En effet, le courant, en circulant dans le câble, a tendance à le faire chauffer. Plus le câble est petit, ou plus l'intensité est grande, plus l'échauffement est important. Or à la différence des moulins à eau, les appareils électriques "attirent" l'électricité dont ils ont besoin. Ainsi, un moteur puissant demande une grosse intensité, et si on fait passer cette électricité dans un câble trop petit, l'échauffement trop important pourra occasionner des problèmes, jusqu'à provoquer l'incendie. Cette propriété qu'a le courant de faire chauffer un fil fin est utilisée dans nombre d'appareils tels que radiateurs, chauffe-eaux, sèche-cheveux, fers à repasser, et même ampoules d'éclairage : dans ces dernières, le fil est si fin qu'à force de chauffer, il finit par produire de la lumière, tout comme un morceau de métal "chauffé au rouge". Le fusible, que nous avons déjà évoqué, fonctionne aussi sur ce principe : il fond quand il chauffe trop. Notons que de nos jours, les fusibles sont de plus en plus souvent remplacés, dans les maisons, par des disjoncteurs à levier, ce qui évite les bricolages dangereux tels que le remplacement du fil fusible soigneusement calibré par un bout de fil de fer quelconque, pratique à laquelle ont doit beaucoup d'accidents, voire de morts, et qui est à proscrire absolument. Insistons là-dessus : il vaut mieux se passer d'électricité tout un week-end que de prendre un aussi gros risque.

Ca monte ou ça descend ?

Autre différence, il y a le courant continu et le courant alternatif. Le continu se rencontre dans les circuits de véhicules, les appareils à piles, etc, et l'alternatif dans les maisons. Le courant continu va toujours dans le même sens, conventionnellement du "plus" vers le "moins", comme l'eau va de l'amont vers l'aval, tandis que l'alternatif "change de sens". Il faut faire attention en branchant les appareils fonctionnant en courant continu, si on branche le "plus" sur le "moins", au mieux l'appareil ne fonctionne pas, au pire il peut être détruit. Les appareils fonctionnant en alternatif ne sont pas sensibles au sens du branchement, mais attention, il y a quand même un fil "de phase" conventionnellement brun ou noir, et un "neutre", bleu, dans le circuit avant la prise. Les disjoncteurs et les interrupteurs sont impérativement montés sur ce fil de phase, sous peine de ne pas fonctionner, ce qui peut être dangereux. On repère facilement le fil de phase avec un tournevis testeur, qui contient une petite lampe. Lorsqu'on met en contact l'extrémité du tournevis avec un fil de phase, la lampe s'éclaire. Sur un fil neutre, ou un fil qui n'est pas sous tension, elle ne s'éclaire pas. Un tournevis testeur coûte un ou deux euros, c'est un très bon investissement.

Similaires, mais pas compatibles

L'eau et l'électricité ne font pas très bon ménage. L'eau n'est pas une très bonne conductrice d'électricité, mais suffisamment bonne pour que cela puisse poser des problèmes. Aussi les appareils qui sont utilisés en milieu humide, ou qui utilisent de l'eau, ont des connexions électriques bien isolées, plus ou moins étanches. On évite d'installer des appareils trop près des points d'eau. Les installations récentes ont toutes des prises avec terre. Qu'est-ce que c'est que cette "prise de terre" ? L'électricité, qui est un phénomène naturel, a tendance à retourner d'elle même à la terre, et par le plus court chemin possible. Que se passe-t-il si le circuit normal de retour est coupé ? L'électricité va chercher à passer quand même, quitte à se frayer un chemin dans un corps humain, ce qui est toujours désagréable, voire dangereux. On rajoute donc un "chemin de retour" supplémentaire, au cas où, sous la forme d'un troisième fil, vert et jaune, relié directement au sol, par où le courant va s'évacuer de préférence puisque c'est plus facile que par l'eau ou par le corps humain.

Le coup de la panne

Presque toutes les pannes électriques sont dues à de mauvais contacts. Le cuivre a tendance à s'oxyder (c'est le vert-de-gris), et cette oxydation n'est pas conductrice. Il peut y avoir des vis mal serrées dans un bornier ou une prise, un fil peut être coupé dans la gaine, ou avoir chauffé lors d'une mauvaise utilisation. Si un appareil ne fonctionne pas, que faire ?

• Vérifier que l'appareil est branché (c'est bête, mais ça arrive même aux pros...)
• Vérifier que le circuit (la prise) est alimenté, en branchant dessus une lampe, par exemple, ou une radio, dont on sait qu'elle fonctionne.
• Si la prise est alimentée, c'est l'appareil qui est fautif. Il vaut mieux le faire vérifier par un spécialiste.
• Si elle ne l'est pas, vérifier le disjoncteur ou le fusible qui protège ce circuit.

S'il a disjoncté, débrancher tous les appareils du circuit (il y a souvent plusieurs prises pour un disjoncteur) et réenclencher le levier ou mettre une cartouche neuve. S'il disjoncte à nouveau, c'est le circuit lui-même qui a un problème, faire appel au spécialiste... S'il ne disjoncte pas, rebrancher un appareil, le faire fonctionner, le redébrancher. Procéder ainsi avec tous les appareils du circuit. Si l'un d'entre eux fait disjoncter, c'est lui le coupable, direction le spécialiste, ou le rebut.

• Si aucun appareil branché sur la prise ne fonctionne et que le disjoncteur a été réenclenché (ou le fusible changé), il faut chercher l'origine de la panne dans le circuit avant la prise (fils dans les murs...). Un câble peut être "grillé" pour avoir chauffé, être coupé, une vis peut être dévissée dans une prise... Ce genre de panne est rare, mais possible.

Les précautions à prendre

L'électricité est sans danger si l'on respecte quelques règles de prudence :

• Ne jamais démonter un appareil branché. Débrancher la prise ou le fusible ou baisser le levier du disjoncteur qui le protège. Ne pas démonter une prise murale ni une douille de plafonnier sous tension. En cas de doute, utiliser un tournevis testeur.
• Ne pas utiliser ou manipuler un appareil avec les mains mouillées, surtout s'il est dépourvu de prise de terre. Mais certains appareils comme les sèche-cheveux ont une double isolation qui permet de les utiliser dans une salle de bains.
• Ne pas accumuler les prises multiples. Un circuit est prévu pour une intensité maximale donnée. Rappelons-nous la loi d'Ohm : P = U X I. P étant la puissance en watts, U la tension en volts et I l'intensité en ampères. Par exemple, une prise est protégée par un fusible de 10 ampères, la tension du circuit est de 230 volts, 10 X 230 = 2300, on pourra donc brancher sur cette prise des appareils dont la puissance totale ne devra pas dépasser 2300 watts. Cette puissance est inscrite sur l'appareil.
• Ne pas plier, couper, tordre ou écraser un cordon d'alimentation. Si on voit dépasser des fils de cuivre, c'est dangereux. Remplacer le cordon.
• Ne pas faire de raccords épissés (fils tordus ensemble), ni avec du sparadrap ou pire, des trombones !
• Ne pas laisser branchés des cordons non reliés à un appareil. Brancher d'abord le cordon à l'appareil puis à la prise murale.
• Toujours remplacer un fusible par un autre fusible de même valeur. Ne JAMAIS remplacer un fusible par un fil de fer ou quoi que ce soit d'autre. Risque d'incendie !

NB : les circuits en courant continu et basse tension ne présentent pas les mêmes dangers d'électrocution que les circuits domestiques : On peut changer une ampoule de voiture sans tout débrancher. Attention cependant, les risques d'incendie liés aux fusibles restent les mêmes. Rappelons-nous qu'une voiture contient aussi un réservoir de carburant par nature inflammable, voire explosif. Faire des économies sur un fusible est d'une imprudence qui confine au criminel ; mieux vaut se passer de musique, de ventilateur, de climatisation et même de voiture. Nous n'insisterons jamais trop là-dessus.

Les dangers

Le plus grand est l'incendie. Une installation mal réalisée, dépourvue de disjoncteur, vétuste, est susceptible de chauffer excessivement et d'entraîner un incendie. Dans ce cas, couper l'alimentation électrique avant de s'attaquer au feu. Le second est bien entendu l' électrisation. Mais celle-ci, si elle est toujours désagréable, va rarement jusqu'à l' électrocution mortelle. En effet, l'électricité stimule les muscles, ce qui fait le plus souvent "tout lâcher", mettant ainsi le sujet à l'abri d'une trop longue exposition ; cette dernière est effectivement susceptible d'entraîner le décès.

Savoir lire les symboles

Pour ne pas tomber dans le panneau une mémorisation préalable est nécessaire.

Pour plus de détails voir : v:Préparation à l'habilitation électrique.