Comprendre comment le courant électrique circule dans une maison est essentiel pour appréhender le fonctionnement de vos installations et appareils électriques. Nous allons voir en détail le cheminement de l’électricité depuis le réseau électrique jusqu’à vos prises de courant, en passant par le tableau électrique. Vous découvrirez aussi les différents types de courants utilisés et les principes physiques qui régissent la circulation des électrons dans les conducteurs.
Du réseau électrique au tableau électrique
Le courant électrique qui alimente votre maison provient du réseau électrique géré par votre fournisseur d’électricité. Ce courant est acheminé via des lignes à haute tension jusqu’au transformateur de votre quartier.
Là, la tension est abaissée à 220-240 volts, niveau de tension standard pour les habitations. Le courant arrive ensuite jusqu’à votre compteur électrique qui mesure votre consommation en kilowattheures (kWh). Ce compteur enregistre l’énergie consommée pour établir votre facture.
Après le compteur, le courant entre dans votre tableau électrique. C’est le cœur de votre installation électrique qui abrite les dispositifs de protection comme le disjoncteur général et les disjoncteurs divisionnaires.
Le disjoncteur général peut couper le courant dans toute la maison en cas de problème, tandis que les disjoncteurs divisionnaires protègent chaque circuit indépendamment (circuit lumière, circuit prises, circuit chauffe-eau, etc).
On y trouve aussi un disjoncteur différentiel qui protège les personnes contre les risques d’électrocution. Il se déclenche dès qu’il détecte une fuite de courant, même minime (seuil de 30 mA).
Bon à savoir : Le tableau électrique peut aussi accueillir d’autres équipements comme le tableau de communication qui centralise les arrivées de téléphone, internet et télévision. On peut y trouver un parafoudre pour protéger l’installation contre les surtensions liées à la foudre.
Les différents types de courant utilisés
Dans une maison, on utilise le courant alternatif monophasé délivré à une fréquence de 50 Hz. Cela signifie que le sens du courant s’inverse 50 fois par seconde dans les câbles. Le courant alternatif est plus facile à transporter sur de longues distances et sa tension peut être modifiée avec un transformateur. C’est pourquoi il est utilisé dans le réseau électrique.
Certains appareils comme les plaques de cuisson ou les machines à laver utilisent du courant triphasé. Il combine trois courants alternatifs déphasés pour obtenir une puissance plus élevée.
Pour ces équipements plus gourmands en énergie, une ligne spéciale est tirée depuis le tableau électrique. Par exemple, une plaque à induction nécessite une ligne dédiée car elle consomme beaucoup de puissance au démarrage.
La circulation du courant dans les conducteurs
Une fois arrivé au tableau, le courant circule ensuite dans toute la maison via un réseau de câbles électriques qui parcourent les murs et les plafonds. Ces câbles contiennent des matériaux conducteurs comme le cuivre qui permettent aux électrons de se déplacer facilement.
La section des câbles utilisés dépend de l’intensité du courant qui y circule. Pour un circuit de prise par exemple, on utilise des câbles de 2,5 mm² de section.
Dans un circuit fermé, les électrons circulent toujours de la borne négative vers la borne positive du générateur, qu’il s’agisse du réseau ou d’une pile. Mais par convention, on considère que le sens du courant est l’inverse : il va du + vers le -.
Lorsque vous branchez un appareil sur une prise, vous fermez le circuit et le courant peut circuler à travers l’appareil pour l’alimenter. C’est ce principe qui est utilisé dans les circuits va-et-vient pour commander un luminaire depuis deux endroits différents.
Caractéristiques d’un circuit électrique
Un circuit électrique est caractérisé par plusieurs grandeurs physiques. L’intensité du courant (en ampères) indique la quantité d’électrons qui circulent dans le circuit pendant une seconde.
La tension (en volts) correspond à la « force » qui pousse les électrons, c’est la différence de potentiel entre deux points du circuit. Enfin, la résistance (en ohms) caractérise la difficulté des électrons à circuler dans un conducteur.
Ces trois grandeurs sont liées par la loi d’Ohm qui dit que l’intensité est égale à la tension divisée par la résistance (I=U/R). On peut faire l’analogie avec l’eau qui circule dans un tuyau. L’intensité serait le débit, la tension correspondrait à la pression et la résistance serait le diamètre du tuyau.
Plus la tension est élevée et la résistance faible, plus l’intensité du courant sera importante. C’est sur ce principe que fonctionnent les variateurs de lumière : en faisant varier la résistance, on module l’intensité du courant et donc la puissance de l’ampoule.
A noter : La puissance électrique se mesure en watts (W). Elle est égale au produit de l’intensité par la tension (P=IxU). Une ampoule de 100W sous 220V consommera donc un courant de 100/220 = 0,45A
La sécurité électrique dans la maison
Les circuits d’une maison sont prévus pour une certaine intensité maximale. Si trop d’appareils fonctionnent en même temps sur un même circuit, l’intensité augmente et les câbles peuvent chauffer jusqu’à provoquer un incendie.
C’est pour éviter cela que le tableau est équipé de disjoncteurs qui « sautent » en coupant le courant si l’intensité est trop élevée. C’est ce qui se produit en cas de court-circuit, lorsque les deux fils d’un câble entrent en contact.
Pour éviter tout danger, il faut aussi que tous les appareils soient correctement reliés à la terre. C’est le rôle de la prise de terre et du fil de protection vert/jaune qui équipent les prises électriques. Cette liaison à la terre permet d’évacuer le courant en cas de défaut d’isolement ou de fuite de courant, évitant ainsi tout risque d’électrocution.
Des disjoncteurs différentiels haute sensibilité de 30 mA, obligatoires dans les pièces humides, coupent instantanément le courant en cas de contact d’une personne avec une partie sous tension.
Voici quelques conseils pour une utilisation sécurisée de l’électricité chez soi :
- Ne surchargez pas les multiprises et les rallonges
- Ne manipulez pas d’appareil électrique avec les mains mouillées
- Coupez le courant au disjoncteur avant toute intervention sur l’installation
- Ne branchez pas d’appareil défectueux ou avec un câble abîmé
- En cas d’électrocution, coupez le courant au disjoncteur avant de secourir la personne
Bon à savoir : Certains appareils comportent une double isolation électrique reconnaissable au symbole du carré dans un carré. Ils n’ont pas besoin d’être reliés à la terre car leur conception empêche tout contact accidentel avec une pièce sous tension.
L’installation électrique de votre maison doit être conforme à la norme NF C 15-100 qui définit les règles de sécurité. Il est recommandé de faire vérifier son installation tous les 10 ans par un professionnel certifié.
En cas de rénovation ou de construction neuve, il faut obligatoirement faire appel à un électricien qualifié pour garantir la conformité des travaux.
Optimiser sa consommation électrique
Mieux comprendre le fonctionnement de l’électricité permet aussi d’adopter les bons gestes au quotidien pour réduire sa consommation. Vous pouvez par exemple :
- Eteindre complètement les appareils plutôt que de les laisser en veille
- Utiliser des multiprises avec interrupteur pour couper facilement plusieurs appareils
- Opter pour des ampoules LED basse consommation
- Choisir des électroménagers de classe énergétique A+++
- Installer des détecteurs de présence pour la lumière dans les pièces de passage
- Utiliser des programmateurs pour piloter le chauffage électrique en fonction de vos besoins
Vous pouvez aussi investir dans des solutions innovantes comme les prises coupe-veille qui suppriment la consommation des appareils en stand-by, les éco-interrupteurs qui coupent automatiquement les veilles, ou encore un système domotique pour gérer vos équipements électriques à distance.
A plus grande échelle, vous pouvez envisager l’autoconsommation en installant des panneaux photovoltaïques sur votre toit pour produire votre propre électricité verte !
A noter : De plus en plus de maisons sont équipées de prises USB intégrées au mur pour recharger smartphones et tablettes. Une solution pratique qui évite la multiplication des chargeurs !
L’électricité en quelques mots clés
On a vu dans cet article beaucoup de notions et de termes techniques autour de l’électricité. Voici un petit lexique des mots essentiels à retenir :
- Ampère (A) : unité de mesure de l’intensité du courant électrique
- Circuit électrique : ensemble d’éléments parcourus par un courant électrique
- Conducteur électrique : matériau qui permet le passage du courant électrique
- Courant alternatif : courant dont le sens s’inverse régulièrement (50 fois par seconde en France)
- Disjoncteur : appareil de protection qui coupe le circuit en cas de surintensité
- Intensité : quantité d’électricité qui traverse un conducteur pendant une seconde
- Ohm (Ω) :unité de mesure de la résistance électrique
- Résistance électrique : propriété d’un matériau à s’opposer au passage du courant
- Volt (V) : unité de mesure de la tension électrique
- Watt (W) : unité de mesure de la puissance électrique
Vous savez maintenant comment le courant électrique arrive dans votre maison, comment il circule dans les différents circuits, quels sont les éléments clés d’une installation électrique sécurisée et comment en optimiser la consommation. N’hésitez pas à vous référer à cet article si vous avez un doute sur un terme technique ou une notion, et restez prudents lorsque vous manipulez l’électricité !
