Chapitre 2 – Puissance consommée | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique – Électricité | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
💡 Notions centrales : le disjoncteur différentiel (DD) coupe le courant si la somme des courants entrant et sortant ≠ 0 (fuite à la terre). Sensibilité 30 mA pour la sécurité des personnes.
Yann, électricien dépanneur, est appelé en urgence chez « MenuiPro » à Lille : un apprenti a reçu une décharge en touchant la carcasse de la défonceuse mouillée. Heureusement le disjoncteur différentiel a coupé immédiatement (sensibilité 30 mA). Yann doit comprendre l'origine du défaut, vérifier la mise à la terre et expliquer pourquoi le DD a sauvé l'apprenti.
| I (mA) | Effet sur le corps |
|---|---|
| 1 mA | Seuil de perception (picotement) |
| 10 mA | Tétanisation des muscles, lâcher prise impossible |
| 30 mA | Seuil de mort par fibrillation cardiaque (durée > 1 s) |
| 100 mA | Mort quasi immédiate |
| 500 mA et + | Brûlures graves, arrêt respiratoire |
Énoncer la loi d'Ohm qui relie U, I et R. Quelle relation utiliser pour calculer le courant qui traverse une résistance soumise à une tension ?
Loi d'Ohm : U = R × I, soit I = U / R.
Calculer le courant qui aurait traversé le corps de l'apprenti si la défonceuse n'avait pas été reliée à la terre (corps en série avec U = 230 V).
I = U / Rcorps = 230 / 1 000 = 0,23 A = 230 mA.
D'après le Doc 1, 230 mA >> 100 mA → mort quasi immédiate par fibrillation cardiaque.
Avec la mise à la terre (Rterre = 50 Ω), le courant de défaut passe par le chemin de moindre résistance (la terre, 50 Ω, vs corps 1 000 Ω). Calculer le courant de défaut total.
Le courant choisit le chemin le plus facile : terre (50 Ω). Mais une petite partie passe quand même dans le corps en parallèle.
Approximation simple : Iterre = U / Rterre = 230 / 50 = 4,6 A.
Ce courant est largement supérieur au seuil de déclenchement du DD (30 mA = 0,03 A) → le DD coupe instantanément.
Le disjoncteur différentiel (DD) coupe en moins de 30 ms dès que la fuite dépasse 30 mA. Sans DD, un disjoncteur magnétothermique 30 A aurait-il coupé ?
4,6 A << 30 A → un disjoncteur magnétothermique 30 A n'aurait pas coupé.
Le défaut serait passé inaperçu pour la protection « surintensité », mais aurait pu fortement chauffer la carcasse mouillée et la garder sous tension dangereuse.
D'où la nécessité d'un disjoncteur différentiel pour la protection des personnes (et non du matériel). Les 2 protections sont complémentaires.
Si la prise de terre était défectueuse (Rterre = 1 000 Ω au lieu de 50 Ω), calculer le courant de défaut total. Le DD se déclencherait-il ? Quel risque pour le corps humain ?
Avec Rterre = 1 000 Ω et Rcorps = 1 000 Ω en parallèle, le courant total = U / (Rterre // Rcorps) = 230 / 500 = 0,46 A.
Ce courant est partagé : moitié dans la terre, moitié dans le corps → 230 mA dans le corps (mortel).
Le DD se déclenche (0,46 >> 30 mA) en moins de 30 ms : c'est la durée pendant laquelle l'apprenti reçoit le choc. Limite supérieure du temps de tolérance : ≈ 1 s à 30 mA pour rester non létal. Donc 30 ms = sécurité acceptable.
Conclusion : la mise à la terre ET le DD doivent fonctionner ensemble. Vérification annuelle obligatoire de la résistance de terre par un électricien.
Pourquoi un atelier de menuiserie / agencement (souvent humide à cause de la sciure mouillée, des produits de finition) doit-il être équipé d'un DD 30 mA type B ou A renforcé et non simplement type AC ?
Les DD se classent en types selon les courants détectables :
En atelier ERA-MA avec machines à variateur de vitesse électronique (raboteuse Inverter, défonceuse) : type A minimum, type B si bornes de recharge ou onduleurs.
L'atelier mesure 80 m². Pour une protection optimale, on recommande de séparer les circuits en plusieurs DD pour limiter l'impact d'un défaut. Combien de DD Yann recommande-t-il, et quels circuits relier à chacun ?
Recommandation : 3 DD séparés.
Ainsi, si une machine a un défaut, seul son DD coupe — les autres circuits restent alimentés. Permet de continuer à travailler partiellement en attendant la réparation.
Rédiger en 5 lignes le compte-rendu d'intervention que Yann remet à MenuiPro après son diagnostic.
Yann Élec — Diagnostic post-accident électrique chez MenuiPro · 7 mai 2026
• Incident : apprenti choqué en touchant carcasse défonceuse mouillée. DD 30 mA a coupé en < 30 ms (sauvetage).
• Calcul de risque : sans DD, courant traversant le corps = 230 mA → mort quasi instantanée. Avec terre intacte : courant détourné vers la terre, DD coupe à 30 mA.
• Vérifications faites : Rterre mesurée = 48 Ω (conforme < 100 Ω). Continuité des masses OK. Origine défaut : pénétration humidité dans le bobinage moteur. Réparation moteur ou remplacement.
• Recommandation : remplacer DD type AC par type A (compatible variateurs modernes), prévoir 3 DD séparés pour cloisonner les défauts.
• Action immédiate : arrêt défonceuse, pose étiquette « hors service », remplacement sous 48 h. Test annuel des DD (bouton T) à programmer.
Que se passerait-il si l'apprenti était pieds nus sur sol sec (Rsol-pieds = 10 000 Ω) au moment du contact ? Recalculer le courant traversant le corps.
Résistance totale : Rcorps + Rsol-pieds = 1 000 + 10 000 = 11 000 Ω.
I = 230 / 11 000 ≈ 21 mA (au lieu de 230 mA mains mouillées).
21 mA < 30 mA seuil mortel → l'apprenti aurait pu s'en sortir, mais avec une forte commotion. L'humidité multiplie par 10 le danger. C'est pour cela que les ateliers humides doivent toujours avoir un DD 30 mA, et que les chaussures de sécurité avec semelle isolante sont recommandées.
📚 Cette activité s'appuie sur §6 (Sécurité électrique) de la leçon Ch02.