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Activité 5 – La sécurité électrique SITUATION PRO

Chapitre 1 – Sécurité en laboratoire et en atelier | 2nde Bac Pro | Physique – Chimie | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 15 juin 2026

Objectifs :

Situation – pourquoi un sèche-cheveux dans la baignoire est mortel

On entend que « ce n'est pas le volt qui tue, mais l'ampère ». Un technicien explique le danger du courant électrique et le rôle des protections de l'installation.

Document — effets du courant (50 Hz, indicatifs)

Problématique : Qu'est-ce qui rend un courant dangereux, et comment l'installation nous protège-t-elle ?

Question 1 APP

Avec une tension de contact de 230 V et une peau sèche (R = 3 000 Ω), calcule le courant dans le corps (en mA). Vérifie avec la simulation.

\(I = \dfrac{230}{3000} \approx 0{,}077\ \text{A} = \mathbf{77\ mA}\). C'est largement au-dessus du seuil mortel (50 mA).

Question 2 ANA

Passe la résistance à 1 000 Ω (peau humide), tension 230 V. Que devient le courant ? Pourquoi l'eau aggrave-t-elle le danger ?

\(I = 230/1000 = 230\ mA\). L'eau et la transpiration diminuent la résistance du corps, donc augmentent le courant (I = U/R) : le danger est bien plus grand.

Question 3 APP

« Ce n'est pas le volt qui tue, mais l'ampère. » Explique cette phrase avec ce que tu observes.

C'est l'intensité qui traverse le corps qui provoque les effets (contraction, fibrillation). La tension n'est dangereuse que parce qu'elle crée ce courant (I = U/R) : à résistance donnée, plus U est grande, plus I est grand.

Question 4 ANA

Active le différentiel 30 mA avec 230 V / 1 000 Ω. Que se passe-t-il ? Au bout de combien de temps environ ?

Le différentiel coupe le courant en quelques millisecondes car la fuite dépasse 30 mA. La personne est protégée avant que le courant ne devienne mortel.

Question 5 VAL

Pourquoi le seuil du différentiel est-il fixé à 30 mA (et pas 100 mA) ? Relie au tableau des effets.

30 mA est en dessous du seuil de fibrillation cardiaque (≈ 50 mA). En coupant à 30 mA, le différentiel agit avant que le courant n'atteigne une valeur mortelle.

Question 6 APP

Quelle est la différence entre un contact direct (toucher un fil sous tension) et un contact indirect (toucher la carcasse d'un appareil) ?

Contact direct : on touche une partie normalement sous tension (fil dénudé). Contact indirect : on touche une masse métallique mise accidentellement sous tension par un défaut d'isolement.

Question 7 ANA

À quoi sert la prise de terre (le fil vert/jaune) associée au différentiel ?

La prise de terre évacue vers le sol le courant de défaut d'une masse métallique. Ce courant de fuite est détecté par le différentiel, qui coupe. Sans terre, le défaut ne serait détecté que lorsqu'une personne le touche.

Question 8 COM

Rédige un court message de prévention : pourquoi ne jamais utiliser d'appareil électrique près de l'eau, et ce qui nous protège à la maison.

« Près de l'eau, la peau humide a une faible résistance : à 230 V, le courant qui traverserait le corps dépasse le seuil mortel. C'est pourquoi on n'utilise jamais d'appareil électrique dans la salle de bain près de l'eau. À la maison, le disjoncteur différentiel 30 mA et la prise de terre nous protègent : ils coupent le courant en quelques millisecondes en cas de fuite. »

Pour aller plus loin (bonus)

Sous une très basse tension de 12 V (peau sèche 3 000 Ω), calcule le courant. Pourquoi parle-t-on de « très basse tension de sécurité » ?

\(I = 12/3000 = 0{,}004\ A = 4\ mA\) : sous le seuil dangereux. La très basse tension (≤ 50 V) limite le courant possible dans le corps : elle est utilisée là où le risque est élevé (piscines, éclairage de salle de bain).

À retenir

Réponse à la problématique : c'est l'intensité traversant le corps (I = U/R) qui est dangereuse ; l'eau abaisse R et augmente I. Le disjoncteur différentiel 30 mA + la prise de terre coupent le courant avant le seuil mortel.

📚 Cette activité s'appuie sur la sécurité (leçon Ch01) et les grandeurs électriques (Ch02).