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Activité – Diagnostic d'un radiateur électrique en panne DIAGNOSTIC

Chapitre 2 – Électricité | CAP | Physique-Chimie | ⏱ 50 min

Dernière mise à jour : 5 mai 2026, 17:15

Objectifs :

Situation – diagnostic d'un radiateur d'appoint

Un technicien de maintenance est appelé dans un atelier de menuiserie : le radiateur électrique d'appoint ne chauffe plus normalement. Il dispose d'un multimètre et doit identifier la cause du problème en mesurant les grandeurs électriques du circuit.

Document 1 — Schéma du diagnostic au multimètre

Diagnostic d'un radiateur au multimètre prise 230 V RADIATEUR élément chauffant R = 35,4 Ω (neuf) P = 1 500 W 228 V AC 3,2 A AC 71 Ω multimètre

Document 2 — Plaque signalétique du radiateur

Document 3 — Mesures réalisées par le technicien

MesureInstrumentValeur mesurée
Tension aux bornes du radiateurVoltmètre (mode AC)228 V
Intensité dans le circuitAmpèremètre (mode AC)3,2 A
Résistance (hors tension)Ohmmètre71 Ω

Document 4 — Formules clés

📚 Cette activité s'appuie sur §1 (loi d'Ohm), §2 (P = U×I) et §3 (tension AC/DC) de la leçon Ch02.

Problématique : Comment utiliser la loi d'Ohm et le multimètre pour diagnostiquer la panne d'un radiateur électrique ?

Question 1 REA

D'après la plaque signalétique, vérifier par le calcul que l'intensité nominale est bien 6,5 A. Utiliser I = U/R avec U = 230 V et R = 35,4 Ω.

I = U / R = 230 / 35,4 ≈ 6,5 A. Cohérent avec la plaque ✓.

Question 2 REA

Vérifier avec P = U × I : trouve-t-on bien 1 500 W ?

P = U × I = 230 × 6,5 = 1 495 W ≈ 1 500 W. Cohérent ✓.

Question 3 ANA

Comparer la résistance mesurée (71 Ω) à la résistance nominale (35,4 Ω). Que constate-t-on ?

Rmesurée / Rnominale = 71 / 35,4 ≈ 2.

La résistance mesurée est environ le double de la résistance nominale. L'élément chauffant est dégradé (oxydation, fissure interne, dépôt isolant).

Question 4 REA

Avec la loi d'Ohm, calculer l'intensité réelle (U = 228 V mesurée, R = 71 Ω mesurée). Comparer à la valeur du multimètre (3,2 A).

I = U / R = 228 / 71 ≈ 3,2 A. Cohérent avec la mesure du multimètre ✓.

Les 3 mesures (V, A, Ω) sont cohérentes entre elles : la loi d'Ohm est respectée. Le diagnostic est fiable.

Question 5 VAL

Le radiateur chauffe-t-il normalement ? Quel est le problème probable ?

Calcul de la puissance réelle : Préelle = U × I = 228 × 3,2 = 730 W au lieu de 1 500 W nominaux.

Le radiateur chauffe à 49 % de sa puissance nominale → moitié moins de chaleur.

Diagnostic : l'élément chauffant est dégradé. Sa résistance a doublé (35,4 → 71 Ω) à cause :

  • D'une oxydation interne (le filament a noirci).
  • Ou d'une fissure partielle qui réduit la section conductrice.
  • Ou d'un dépôt isolant (calcaire, dépôt minéral).

Solution : remplacer l'élément chauffant (50-100 €) ou le radiateur entier si pièce non trouvable.

Question 6 ANA

Le technicien passe le multimètre en mode DC (continu) au lieu de AC (alternatif) pour mesurer la tension du secteur. Quelle valeur affichera-t-il ? Expliquer.

En mode DC, le multimètre afficherait ~ 0 V (ou une valeur erratique très faible).

Pourquoi ? La tension du secteur est alternative (sinusoïdale) : sa valeur moyenne sur un cycle est nulle. Le mode DC mesure la moyenne → 0.

Pour mesurer une tension alternative, il faut absolument se mettre en mode AC (qui mesure la valeur efficace = √(moyenne du carré) ≈ 230 V).

Erreur fréquente d'apprenti ! Toujours vérifier le mode du multimètre avant de mesurer.

Question 7 REA

La fréquence du secteur est 50 Hz. Quelle est la période T du signal ?

T = 1 / f = 1 / 50 = 0,02 s = 20 ms.

Le secteur fait 50 cycles complets par seconde, soit 1 cycle toutes les 20 ms.

Question 8 REA

Calculer la tension maximale du secteur sachant que Ueff = 228 V. Rappel : Umax = Ueff × √2 ≈ Ueff × 1,41.

Umax = 228 × 1,41 ≈ 322 V.

La tension du secteur oscille entre +322 V et −322 V à 50 Hz. La valeur efficace 228 V (≈ 230 V nominal) est ce qui produit la même puissance qu'un courant continu de 228 V → c'est cette valeur qu'on utilise dans P = U × I.

Question 9 COM

Rédiger le compte-rendu de diagnostic du technicien (5-6 lignes) à destination du client.

Compte-rendu de diagnostic — radiateur RAD-1500

Constat : le radiateur chauffe à 730 W au lieu de 1 500 W (49 % seulement de sa puissance). Cause : élément chauffant dégradé.

Mesures : tension OK (228 V), résistance anormalement élevée (71 Ω vs 35,4 Ω nominaux) → confirme la dégradation par doublement de la résistance.

Recommandation : remplacement de l'élément chauffant (devis ~ 80 € pièce + 60 € main d'œuvre = 140 €) ou achat d'un radiateur neuf à inertie (200-400 €) avec meilleur rendement énergétique.

Sécurité : couper l'alimentation avant intervention. Risque incendie si on continue à utiliser le radiateur défectueux.

🚀 Pour aller plus loin ANA

Pourquoi le réseau électrique français utilise-t-il un courant alternatif (50 Hz) plutôt qu'un courant continu ?

Le choix de l'alternatif vs continu remonte à la « guerre des courants » de la fin du XIXᵉ siècle : Edison (continu) contre Tesla (alternatif).

Tesla a gagné. Pourquoi ?

  1. Transformation de tension facile : avec un transformateur, on peut élever ou abaisser la tension d'un courant alternatif sans pertes (à 99 % de rendement). Indispensable pour transporter sur de longues distances. Avec du continu, c'était impossible jusqu'aux années 1970 (technologie HVDC moderne).
  2. Pertes Joule réduites : en élevant la tension à 400 000 V pour le transport, on divise par 10 000 les pertes Joule (PJ = R × I²) par rapport à un transport à 230 V.
  3. Moteurs simples : les moteurs asynchrones (sans balais, robustes) fonctionnent uniquement en alternatif.
  4. Fréquence 50 Hz : compromis entre vitesse des moteurs (qui dépend de f), taille des transformateurs (plus f est haute, plus ils sont compacts) et... éviter le scintillement des ampoules à incandescence (au-delà de 30 Hz, l'œil ne voit plus le clignotement).

Aujourd'hui :

  • Transport longue distance : alternatif 400 kV/225 kV (lignes RTE).
  • Distribution : alternatif 230 V/400 V (Enedis).
  • Très longues distances ou interconnexions sous-marines : on revient au continu HVDC (Haute Tension à Courant Continu) car > 1 000 km, l'alternatif a trop de pertes (effet capacitif des câbles).
  • Électronique, batteries, panneaux solaires : continu (DC) à basse tension.

Pour le CAP : on travaille presque toujours en alternatif 230 V/50 Hz sur le secteur. Le multimètre doit être en mode AC pour mesurer correctement.

À retenir