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King KongoÉducation

Électrisation, installation domestique et sécurité

Sciences physiques7e année (EB) – 8e année (EB)

Étape 1 sur 6

Leçon

25 min

Électrisation, installation domestique et sécurité

L'électrisation par frottement

Frotte une règle en plastique sur tes cheveux et approche-la de petits morceaux de papier : ils sautent vers la règle. La règle s'est électrisée : le frottement lui a arraché ou donné des électrons, particules porteuses d'une charge négative. Un corps qui a gagné des électrons est chargé négativement ; celui qui en a perdu est chargé positivement.

Deux règles : les charges de même signe se repoussent, les charges de signes contraires s'attirent. C'est pour cela que les cheveux frottés se dressent (ils se repoussent) et que le papier neutre est attiré.

Ce phénomène s'appelle l'électricité statique : les charges restent sur l'objet isolant. Le tissu synthétique qui crépite quand on l'enlève, la petite décharge en touchant une portière par temps sec en sont des exemples.

L'éclair et le paratonnerre

Dans un nuage d'orage, les frottements entre gouttes et grêlons séparent les charges : le bas du nuage devient négatif, le sol positif. Quand la tension devient énorme, des millions de volts, l'air laisse passer une décharge : l'éclair. Le tonnerre est le bruit de l'air brutalement chauffé.

Un paratonnerre est une tige métallique pointue au sommet d'un bâtiment, reliée au sol par un gros câble : il offre à la foudre un chemin facile vers la terre. La Grande Roue, plus haute que tout ce qui l'entoure, est équipée d'un paratonnerre au sommet et de câbles de mise à la terre à chaque pied ; pendant l'orage, elle est arrêtée et évacuée.

Sous l'orage : ne pas rester sous un arbre isolé, ne pas se baigner, s'éloigner des objets métalliques, rentrer dans un bâtiment ou une voiture.

L'installation domestique

Le courant arrive dans la maison par le compteur de la SNEL, en 220 V alternatif. Il passe par le tableau électrique, qui répartit l'électricité en circuits : éclairage, prises, cuisine, climatiseur.

  • Le disjoncteur général coupe tout en cas de problème.
  • Chaque circuit a son disjoncteur (ou fusible), calibré en ampères (10 A éclairage, 16 A prises, 20 A cuisine) : si l'intensité dépasse, il « saute » avant que les fils ne chauffent.
  • Le disjoncteur différentiel (30 mA) surveille que le courant qui entre revient bien : s'il fuit vers la terre, par un corps humain par exemple, il coupe en quelques millisecondes.
  • Le fil de terre (vert-jaune) relie les carcasses métalliques des appareils au sol : en cas de défaut, le courant part dans la terre et non dans la personne.

Trois fils : la phase (dangereuse, souvent rouge ou brune), le neutre (bleu) et la terre (vert-jaune).

Les dangers

L'électrocution est une électrisation mortelle. Le corps humain conduit le courant, surtout mouillé : 50 mA suffisent à arrêter le cœur. Les risques : fils dénudés, rallonges bricolées, multiprises surchargées, appareil dans la salle de bains, branchements pirates sur le réseau, cerfs-volants près des lignes. Une surcharge fait chauffer les fils : c'est la première cause d'incendie domestique à Kinshasa.

Les gestes sûrs

Couper le disjoncteur avant toute réparation ; ne jamais toucher une personne électrisée sans avoir coupé le courant ; utiliser des prises avec terre pour le frigo et la machine ; ne pas tirer sur le fil pour débrancher ; faire vérifier l'installation par un électricien qualifié. Au parc, chaque manège a son différentiel et sa terre, contrôlés chaque matin.

À retenir

  • Frottement → charges ; même signe se repousse, signes contraires s'attirent.
  • Éclair = décharge entre nuage et sol ; le paratonnerre guide la foudre vers la terre.
  • Tableau : disjoncteur général, disjoncteurs par circuit, différentiel 30 mA, terre.
  • Phase (danger), neutre, terre ; couper avant d'agir.

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