Dimensionnement d'un Circuit de Courant Alternatif dans une Maison
Contexte : Gestion de la puissance électrique dans un studio étudiant.
L'électricité est une force essentielle qui alimente notre quotidien. Du simple chargeur de téléphone au four capable de cuire un rôti, chaque appareil a besoin d'une quantité précise d'énergie pour fonctionner. Dans un logement, cette énergie arrive par le réseau public géré par EnedisLe gestionnaire du réseau de distribution d'électricité en France. et est comptabilisée par votre compteur (souvent un Linky aujourd'hui).Cependant, cette énergie n'est pas illimitée. Votre contrat de fourniture d'électricité définit une "puissance souscrite" (exprimée en kVA, kilovoltampères). C'est un plafond de consommation instantanée. Si vous demandez trop d'énergie d'un coup, le disjoncteur principal coupe le courant pour protéger l'installation et le réseau. C'est une question de sécurité (éviter la surchauffe des câbles) et de gestion commerciale.
Dans cet exercice, nous allons analyser la situation concrète d'un étudiant emménageant dans un studio à Paris. Le propriétaire indique un abonnement de 6 kVA (ce qui correspond à environ 30 Ampères). L'objectif est double : vérifier si l'installation supportera l'usage simultané des appareils (confort) et estimer le coût de cette consommation (budget).
Remarque Pédagogique : Cet exercice permet de relier les notions abstraites de puissance et d'intensité à une situation de la vie quotidienne (la facture d'électricité et la sécurité). C'est l'occasion de comprendre comment se dimensionne un tableau électrique.
Objectifs Pédagogiques
- Comprendre la relation fondamentale en courant alternatif entre la Puissance Active (\(P\)), la Tension Efficace (\(U\)) et l'Intensité Efficace (\(I\)) : \(P = U \cdot I\).
- Appliquer la loi des nœuds pour calculer l'intensité totale absorbée par plusieurs appareils branchés en dérivation (parallèle).
- Distinguer la notion de Puissance (instantanée, en kW) de celle d'Énergie (cumulée dans le temps, en kWh).
- Calculer un coût de consommation électrique à partir d'un tarif unitaire.
- Sensibiliser aux notions de sécurité (rôle du disjoncteur) et de dimensionnement des protections.
Données de l'étude
Nous sommes un soir d'hiver typique. Il fait froid dehors, et l'étudiant rentre chez lui. Il allume immédiatement le radiateur pour réchauffer la pièce principale. Il décide de se faire à manger et met en route son four électrique pour cuire un gratin. En attendant, il allume la télévision pour regarder les informations.
Le réseau électrique domestique français délivre une tension alternative sinusoïdale d'une fréquence de 50 Hz. La valeur efficace de cette tension est normalisée à 230 V.
Voici les caractéristiques techniques des appareils qu'il souhaite utiliser simultanément :
Fiche Technique / Données
| Appareil | Puissance Nominale (W) |
|---|---|
| Radiateur Électrique | 2000 W |
| Four Électrique | 2500 W |
| Télévision + Box | 200 W |
| Tension SecteurValeur efficace de la tension fournie par le réseau. | 230 V |
Schéma de l'installation (Circuit Parallèle)
| Grandeur | Symbole | Unité SI |
|---|---|---|
| Puissance active | \(P\) | Watt (\(\text{W}\)) |
| Tension efficace | \(U\) | Volt (\(\text{V}\)) |
| Intensité efficace | \(I\) | Ampère (\(\text{A}\)) |
Questions à traiter
- Calculer la puissance totale \(P_{\text{tot}}\) consommée si tous les appareils fonctionnent en même temps.
- En déduire l'intensité totale \(I_{\text{tot}}\) absorbée par l'installation (on considérera les appareils comme purement résistifs pour simplifier, soit \(\cos \varphi = 1\)).
- L'abonnement de 30 A est-il suffisant ?
- Calculer l'énergie consommée \(E\) pour 3 heures de fonctionnement.
- Estimer le coût de cette utilisation (Prix du kWh = 0,20 €).
Les bases théoriques
Avant de passer aux calculs, il est crucial de maîtriser les fondamentaux du courant alternatif domestique.
1. La Nature du Courant Alternatif (AC) :
Contrairement à une pile qui fournit un courant continu (DC) toujours dans le même sens, le réseau électrique fournit un courant qui change de sens 50 fois par seconde (50 Hz). La tension varie donc constamment, passant de +325V à -325V (crête).
Pour simplifier les calculs, on utilise la valeur efficace (\(U_{\text{eff}} = 230 \text{ V}\)). C'est la valeur équivalente en courant continu qui produirait le même échauffement dans une résistance. C'est cette valeur que mesure votre multimètre.
2. Puissance Active, Réactive et Apparente :
En alternatif, tout n'est pas si simple :
- Puissance Active (\(P\) en Watts) : C'est la puissance "utile", celle qui chauffe, éclaire ou fait tourner un moteur. C'est celle que vous payez.
- Puissance Apparente (\(S\) en VA) : C'est le produit \(U \times I\). C'est la puissance "dimensionnante" pour les câbles et le transformateur. Votre abonnement Linky est en kVA (Apparent).
Formule de la Puissance (Résistif)
3. Loi des Nœuds et Branchements :
Dans une installation domestique, tous les appareils sont branchés en dérivation (parallèle). Cela a deux conséquences majeures :
- La tension est la même aux bornes de chaque appareil (\(U = 230 \text{ V}\)).
- Les intensités s'ajoutent : le courant total qui sort du disjoncteur est la somme des courants de chaque branche.
Puissance Totale
4. Énergie Électrique :
La puissance est un débit instantané. L'énergie est le volume total consommé sur une période.
Formule de l'Énergie
Où :
- \(E\) en Kilowattheures (\(\text{kWh}\))
- \(P\) en Kilowatts (\(\text{kW}\))
- \(t\) est le temps de fonctionnement en heures (\(\text{h}\))
Correction : Dimensionnement d'un Circuit de Courant Alternatif dans une Maison
Question 1 : Puissance Totale
Principe
Pour connaître la puissance totale absorbée par l'installation, il faut additionner la puissance de chaque appareil branché. C'est le principe fondamental de l'additivité des puissances dans un circuit en dérivation. Contrairement aux montages en série (rares en domestique), où la tension se divise, ici chaque appareil reçoit 230V et tire sa propre puissance indépendamment des autres.
Mini-Cours
La Loi d'Additivité des Puissances :
En courant alternatif comme en continu, la conservation de l'énergie implique que la puissance totale fournie par la source est égale à la somme des puissances consommées par les récepteurs. C'est une application directe du premier principe de la thermodynamique appliqué aux circuits électriques. Ce principe est valable instantanément et en moyenne.
Remarque Pédagogique
Analogie Hydraulique : Imaginez une grosse canalisation d'eau (l'arrivée électrique) qui alimente plusieurs robinets (les appareils). Le débit total (la puissance totale) est simplement la somme des débits de chaque robinet ouvert. Si vous ouvrez un robinet de plus, le débit total augmente, quelle que soit la pression (tension) de l'eau.
Normes
Les puissances indiquées sur les plaques signalétiques des appareils sont des puissances nominales. Selon la norme européenne, les constructeurs doivent garantir cette valeur avec une certaine tolérance (souvent ±10%). Ces valeurs sont calculées pour une tension de référence de 230V. Si la tension baisse, la puissance réelle baisse aussi.
Formule(s)
Formules utilisées
Somme des puissances
Hypothèses
Pour effectuer ce calcul, nous posons les hypothèses suivantes :
- Tous les appareils fonctionnent simultanément à leur puissance maximale (thermostat du four au maximum, radiateur en chauffe).
- La tension du réseau est stable et maintenue à 230V.
- On néglige les pertes par effet Joule dans les fils électriques de la maison (hypothèse simplificatrice classique).
- On considère un coefficient de simultanéité de 1 (cas le plus défavorable).
Donnée(s)
| Appareil | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Radiateur | \(P_1\) | 2000 | W |
| Four | \(P_2\) | 2500 | W |
| Télévision | \(P_3\) | 200 | W |
Astuces
Calcul Mental : Regroupez d'abord les milliers ! 2000 + 2500 font 4500. Il ne reste plus qu'à ajouter les 200 de la TV. Cela évite les erreurs de retenue et permet de valider rapidement un ordre de grandeur.
[Calcul Mental - Blocs de Puissance]
Calcul(s)
Conversion(s)
Toutes les données sont fournies en Watts (\(\text{W}\)). Aucune conversion (en kW ou mW) n'est nécessaire pour cette étape, ce qui simplifie le calcul. Il est crucial de toujours vérifier que toutes les puissances sont dans la même unité avant d'additionner.
Calcul intermédiaire
On peut calculer la puissance des "gros consommateurs" (chauffage et cuisson) séparément pour se donner un ordre d'idée. Ces appareils représentent souvent 80% de la consommation :
Sous-total Appareils Chauffants
On voit déjà que la part "multimédia" (TV) est négligeable par rapport au chauffage.
Calcul Principal
Application numérique
On effectue la somme finale en remplaçant les variables par leurs valeurs numériques :
Calcul de la Puissance Totale
Le résultat final est donc de 4700 Watts, soit 4,7 kW.
Schéma (Résultat)
Réflexions
4700 W est une puissance importante pour un petit studio. Cela montre que l'équipement électrique (surtout le chauffage) est le poste de consommation majeur. C'est une valeur instantanée maximale. En pratique, le thermostat va cycler le radiateur, donc la puissance moyenne sera inférieure, mais le dimensionnement doit toujours se faire sur le maximum.
Points de vigilance
Attention : Ne jamais additionner les tensions dans un circuit domestique (elles sont toutes égales à 230V car c'est un montage parallèle). Seules les intensités et les puissances s'ajoutent. Additionner les tensions serait une erreur grave qui mènerait à des résultats aberrants.
Points à Retenir
L'essentiel à mémoriser :
- Dans une installation domestique, le branchement est toujours en dérivation (parallèle).
- La puissance totale est la somme arithmétique des puissances actives : \(P_{\text{tot}} = P_1 + P_2 + ... + P_n\).
Le saviez-vous ?
Les compteurs modernes comme Linky mesurent en réalité la puissance apparente (en VA - VoltAmpères). Cependant, pour des appareils résistifs comme un radiateur ou un four, le facteur de puissance est de 1, donc 1 W ≈ 1 VA. La différence est négligeable pour ces appareils, le calcul reste juste.
FAQ
La puissance est-elle constante tout le temps ?
Non, c'est une puissance maximale. Le radiateur et le four possèdent des thermostats : ils s'allument et s'éteignent (régulation tout-ou-rien) pour maintenir la température. La puissance instantanée varie donc entre 200W (veille) et 4700W (tout allumé).
A vous de jouer
Si on ajoute un sèche-serviettes de 500 W à cette installation, quelle devient la puissance totale ?
📝 Mémo
En électricité domestique : Puissance Totale = Somme des Puissances. C'est aussi simple que l'addition d'une liste de courses !
Question 2 : Intensité Totale
Principe
Maintenant que nous connaissons la puissance totale (le "besoin" énergétique par seconde), nous devons calculer l'intensité, c'est-à-dire le "débit" d'électrons que le fournisseur doit envoyer dans les câbles pour satisfaire ce besoin. Pour cela, on utilise la relation fondamentale liant Puissance, Tension et Intensité en régime sinusoïdal.
Mini-Cours
Puissance Active et Facteur de Puissance :
La formule complète en courant alternatif est \(P = U \times I \times \cos(\varphi)\). Le terme \(\cos(\varphi)\) est appelé le facteur de puissance. Pour des résistances pures (chauffage, éclairage incandescence, grille-pain), le courant et la tension sont en phase, donc \(\varphi = 0\) et \(\cos(0) = 1\). La formule se simplifie alors en \(P = U \times I\). C'est une approximation très juste pour les appareils chauffants.
Remarque Pédagogique
C'est l'intensité (en Ampères) qui est dangereuse pour l'installation car elle provoque l'échauffement des fils (Effet Joule). Plus l'intensité est grande, plus le fil chauffe. C'est pourquoi les disjoncteurs sont calibrés en Ampères et non en Watts.
Normes
La norme NF C 15-100 fixe la tension nominale distribuée en France à 230 V (monophasé) depuis 1996 (harmonisation européenne), avec une tolérance de +/- 10%. Avant, c'était 220V.
Formule(s)
Formules utilisées
Loi de puissance simplifiée
Hypothèses
Pour ce calcul, nous considérons :
- Que tous les appareils sont purement résistifs (\(\cos \varphi = 1\)). Pour la TV, ce n'est pas tout à fait vrai, mais sa puissance est faible donc l'impact est minime.
- Que la tension est parfaitement maintenue à 230V malgré la charge (pas de chute de tension en ligne).
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Puissance Totale | \(P_{\text{tot}}\) | 4700 | W |
| Tension Secteur | \(U\) | 230 | V |
Astuces
Estimation Rapide : Pour estimer l'intensité de tête, divisez la puissance par 200 (au lieu de 230). 4700 / 200 = 23,5 A. Cela vous donne une valeur légèrement supérieure, ce qui constitue une bonne marge de sécurité pour dimensionner un disjoncteur.
[Concept du flux électrique]
Calcul(s)
Conversion(s)
Les unités sont cohérentes (Watts et Volts), le résultat sera directement en Ampères. Pas de conversion nécessaire.
Calcul intermédiaire
On vérifie simplement que l'on utilise bien la puissance totale calculée à la question 1, et non la puissance d'un seul appareil.
Calcul Principal
Application numérique
On divise la puissance totale par la tension :
Division P / U
On obtient une valeur d'environ 20,4 Ampères. On arrondit généralement au dixième supérieur pour la sécurité.
Schéma (Résultat)
Réflexions
20,4 A est une intensité conséquente. À titre de comparaison, un chargeur de téléphone consomme environ 0,05 A (sous 230V). Ici, nous sommes à un niveau qui nécessite des câbles de section 2,5mm² (pour les circuits divisés) ou 6mm² en tête d'installation pour éviter l'échauffement.
Points de vigilance
Erreur fréquente : Ne jamais additionner les intensités nominales si elles ne sont pas données explicitement. Il est toujours plus précis et sûr de faire somme des puissances / tension, car cela moyenne les erreurs d'arrondi et permet de gérer des cos phi différents si besoin.
Points à Retenir
L'essentiel à mémoriser :
- L'intensité est proportionnelle à la puissance pour une tension fixe.
- La formule magique est \(I = P / U\).
Le saviez-vous ?
Aux États-Unis, la tension est de 110V. Pour la même puissance de 4700W, il leur faudrait une intensité double (plus de 40A) ! C'est pourquoi leurs câbles sont souvent plus gros et leur risque d'échauffement plus élevé.
FAQ
Est-ce que le courant est le même partout ?
Non, 20,4A est le courant total qui traverse le disjoncteur principal. Ensuite, ce courant se divise dans les différentes branches (radiateur, four, TV). C'est la loi des nœuds.
A vous de jouer
Si la tension chute légèrement à 220V (en bout de ligne), que devient l'intensité pour fournir la même puissance de 4700W ?
📝 Mémo
Si la tension baisse, l'intensité augmente (pour maintenir P constante). C'est un comportement "dangereux" pour les équipements car cela augmente l'échauffement !
Question 3 : Vérification Abonnement
Principe
L'objectif est de vérifier la sécurité et la continuité de service de l'installation. Le disjoncteur principal (AGCP) a pour rôle de couper le courant si l'intensité dépasse la valeur souscrite dans l'abonnement, afin de protéger le réseau et l'installation d'une surcharge. Il faut donc comparer l'intensité demandée à la capacité maximale.
Mini-Cours
Fonctionnement du Disjoncteur :
Un disjoncteur possède deux protections :
1. Thermique : Une lame bimétallique se déforme avec la chaleur (surcharge lente). Si I > I_max un peu trop longtemps (minutes), ça coupe.
2. Magnétique : Une bobine crée un champ magnétique (court-circuit). Si I >>> I_max brutalement (millisecondes), ça coupe instantanément.
Remarque Pédagogique
C'est comme une limite de vitesse sur une route. Vous pouvez rouler à la limite, mais si vous la dépassez, le "radar" (disjoncteur) vous arrête pour votre sécurité.
Normes
En France, les paliers d'abonnement sont standardisés : 3 kVA (15A), 6 kVA (30A), 9 kVA (45A), 12 kVA (60A). Ici, nous sommes sur du 6 kVA, ce qui est le standard pour un petit appartement tout électrique.
Formule(s)
Condition de non-disjonction
Inégalité à vérifier
Hypothèses
On considère le seuil de déclenchement strict à 30 A, sans prendre en compte la courbe de tolérance du disjoncteur qui permettrait de dépasser très légèrement pendant quelques secondes.
Donnée(s)
| Grandeur | Valeur |
|---|---|
| Intensité Calculée (\(I_{\text{reel}}\)) | 20,4 A |
| Capacité Abonnement (\(I_{\text{max}}\)) | 30 A |
Astuces
On parle souvent de "marge de puissance". Ici, 30A - 20,4A = 9,6A de disponible. 9,6A x 230V ≈ 2200 W. Cela signifie que vous avez encore de la place pour brancher un gros appareil comme un fer à repasser !
[Comparaison Visuelle]
Calcul(s)
Conversion(s)
Aucune conversion.
Calcul intermédiaire
On peut calculer le taux de charge pour savoir à quel point on "stresse" l'installation :
Calcul Principal
La comparaison est directe et logique. On pose l'inéquation :
L'inégalité est respectée, le courant réel est inférieur au seuil de coupure.
Schéma (Jauge de Charge)
Taux de charge du disjoncteur
Réflexions
L'installation est bien dimensionnée pour cet usage. Cependant, si le locataire ajoute une machine à laver (2500W) en même temps, le total monterait à 4700 + 2500 = 7200W, soit environ 31A. Là, le disjoncteur sauterait ! C'est ce qu'on appelle un dépassement de puissance souscrite.
Points de vigilance
Attention aux appareils à moteur (aspirateur, frigo, climatisation) qui ont un courant d'appel au démarrage pouvant être 5 à 10 fois supérieur à leur courant nominal pendant une fraction de seconde. Cela peut parfois faire sauter un disjoncteur trop juste.
Points à Retenir
Tant que \(I_{\text{conso}} < I_{\text{abonnement}}\), l'installation est stable.
- Marge de sécurité recommandée : 10-20% pour éviter les coupures intempestives.
Le saviez-vous ?
Le disjoncteur différentiel (le bouton "Test" sur votre tableau) a une autre fonction : il protège les personnes contre les fuites de courant vers la terre, pas contre les surcharges de puissance. Ne confondez pas les deux !
FAQ
Que faire si ça disjoncte souvent ?
Il faut soit demander à votre fournisseur d'augmenter la puissance souscrite (passer à 9 kVA), soit installer un délesteur qui coupe automatiquement le radiateur quand on allume le four.
A vous de jouer
Quelle est la marge restante en Ampères ?
📝 Mémo
Mieux vaut avoir de la marge que de se retrouver dans le noir en faisant cuire un poulet. La sécurité avant tout !
Question 4 : Calcul de l'Énergie
Principe
La puissance est une valeur instantanée (une "vitesse" de consommation). L'énergie est la quantité totale d'électricité consommée sur une durée donnée. C'est ce que mesure le compteur et ce que l'on paie à la fin du mois. C'est l'intégration de la puissance en fonction du temps.
Mini-Cours
Joule vs kWh :
L'unité officielle de l'énergie (Système International) est le Joule (J), où 1 J = 1 Watt pendant 1 seconde. Mais pour une maison, c'est une unité beaucoup trop petite ! On utilise le Kilowattheure (kWh) : 1 kWh = 1000 Watts pendant 1 heure.
1 kWh = 3 600 000 Joules. Le kWh est l'unité "commerciale".
Remarque Pédagogique
Analogie voiture : La puissance (kW), c'est la vitesse de la voiture (km/h). L'énergie (kWh), c'est la distance parcourue (km) après avoir roulé un certain temps. Plus vous roulez vite et longtemps, plus vous allez loin (consommez).
Normes
La facturation d'énergie en France et en Europe se fait obligatoirement en kWh sur les factures domestiques.
Formule(s)
Formules utilisées
Énergie
Hypothèses
On suppose que les appareils fonctionnent à pleine puissance de manière continue pendant les 3 heures (ce qui est un "cas pire", car un four ou un radiateur régulent et s'arrêtent par moment). C'est donc une estimation haute.
- Puissance constante : \(P = 4700\) W.
- Durée : \(t = 3\) h.
Donnée(s)
| Paramètre | Valeur | Unité |
|---|---|---|
| Puissance (\(P\)) | 4700 | W |
| Temps (\(t\)) | 3 | h |
Astuces
Convertissez toujours la puissance en kW AVANT de multiplier par les heures. C'est le plus simple pour obtenir des kWh directement et éviter les erreurs de virgule.
[Accumulation Temporelle]
Calcul(s)
Conversion(s)
On convertit d'abord les Watts en Kilowatts (diviser par 1000) pour simplifier le calcul final :
Calcul intermédiaire
Non nécessaire.
Calcul Principal
On multiplie la puissance (kW) par le temps (h) pour obtenir l'énergie en kWh :
Schéma (Résultat)
Réflexions
14,1 kWh est une consommation élevée pour une seule soirée. C'est l'équivalent de la consommation d'un réfrigérateur performant pendant... plus de deux mois ! Cela illustre à quel point le chauffage est énergivore par rapport aux autres appareils.
Points de vigilance
Ne confondez pas kW (puissance) et kWh (énergie). Dire "j'ai consommé 4 kW" est physiquement incorrect, il faut dire "j'ai consommé 4 kWh". C'est comme confondre la vitesse et la distance.
Points à Retenir
L'essentiel à mémoriser :
- Formule : \(E = P \times t\).
- Unités : Si P en kW et t en h, alors E en kWh.
Le saviez-vous ?
Un cycliste professionnel du Tour de France produit environ 0,4 kW de puissance moyenne. Pour produire vos 14,1 kWh, il lui faudrait pédaler pendant plus de 35 heures non-stop ! L'énergie électrique est une force incroyable.
FAQ
Comment convertir des kWh en Joules ?
Il suffit de multiplier par 3,6 millions. \(14,1 \times 3\,600\,000 = 50\,760\,000\) Joules. C'est énorme, d'où l'usage du kWh pour simplifier les factures.
A vous de jouer
Si on laisse une ampoule LED de 10 W allumée pendant 100 heures, combien consomme-t-elle ?
📝 Mémo
Le temps est un levier puissant d'économie d'énergie. Réduire le temps de chauffage de 1h a un impact direct et proportionnel.
Question 5 : Estimation du Coût
Principe
L'estimation du coût permet de transformer une donnée technique abstraite (le kWh) en une donnée économique concrète (l'Euro). C'est la base de la maîtrise du budget énergie. On monétise l'énergie consommée.
Mini-Cours
La Facture d'Électricité :
Elle se compose de trois parties :
1. L'abonnement (partie fixe, environ 10-15€/mois).
2. La consommation (partie variable : Nb kWh x Prix kWh).
3. Les taxes (TCFE, CSPE, TVA, CTA...), qui représentent environ 1/3 de la facture ! Le prix "tout compris" est souvent utilisé pour simplifier les calculs.
Remarque Pédagogique
Calculer le coût d'une action (ex: prendre un bain vs une douche) est le meilleur moyen de sensibiliser aux économies d'énergie au quotidien.
Normes
Les tarifs réglementés de vente (TRV) sont fixés par l'État, mais il existe des offres de marché libres où le prix du kWh peut varier.
Formule(s)
Formule coût
Hypothèses
On utilise un prix moyen simplifié pour l'exercice.
- Prix du kWh : 0,20 € TTC.
- Pas de distinction heures pleines/creuses pour cet exercice.
Donnée(s)
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Énergie Consommée (\(E\)) | 14,1 kWh |
| Tarif | 0,20 €/kWh |
Astuces
Multiplier par 0,20 revient à diviser par 5. \(14 / 5 \approx 2,8\). C'est une astuce de calcul mental rapide pour estimer un coût.
[Opération Financière]
Calcul(s)
Conversion(s)
Aucune.
Calcul intermédiaire
Aucun.
Calcul Principal
Application numérique
Schéma (Résultat)
Réflexions
Cela représente presque 3 euros pour une seule soirée. Sur un mois d'hiver (30 jours), cela ferait \(2,82 \times 30 = 84,60 \text{ €}\) rien que pour ces 3 heures quotidiennes ! Cela souligne l'importance de l'isolation thermique pour réduire la durée de fonctionnement du radiateur, qui est le poste de dépense principal.
Points de vigilance
Ne pas sous-estimer les "petites" consommations qui durent longtemps (box internet, appareils en veille, VMC) qui, bout à bout, finissent par coûter cher à l'année.
Points à Retenir
L'essentiel à mémoriser :
- L'électricité a un coût réel.
- La formule est simple : Énergie x Prix.
Le saviez-vous ?
Le prix de l'électricité en France est parmi les plus stables d'Europe grâce au nucléaire et à l'hydraulique, bien qu'il tende à augmenter régulièrement.
FAQ
Comment payer moins cher ?
Utiliser les heures creuses (souvent la nuit) pour les gros appareils (lave-linge, chauffe-eau) si votre contrat le permet, car le kWh est moins cher (environ -30%).
A vous de jouer
Si le prix augmente à 0,30 €/kWh, quel sera le nouveau coût ?
📝 Mémo
Le meilleur moyen de faire baisser la facture est la sobriété énergétique : consommer moins, c'est payer moins.
Bilan de Puissance
Visualisation de la répartition de la charge sur votre disjoncteur principal.
📝 Grand Mémo : Électricité Domestique
Voici la synthèse des points clés méthodologiques et physiques abordés dans cet exercice :
-
🔌
Additivité : En installation domestique (dérivation), les puissances des appareils branchés s'additionnent simplement (\(P_{\text{tot}} = \sum P\)).
-
⚡
Intensité : Plus vous branchez d'appareils, plus l'intensité (\(I\)) qui traverse le compteur augmente (\(I = P_{\text{tot}}/230\)). C'est elle qui fait disjoncter.
-
⚠️
Sécurité : Ne jamais dépasser la capacité de l'abonnement. Un disjoncteur est un organe de sécurité vital pour éviter les incendies par surchauffe.
-
💰
Coût : Ce n'est pas la puissance qui coûte cher, mais l'énergie (\(P \times t\)). Réduire le temps d'utilisation des appareils puissants (chauffage) est le levier le plus efficace.
🎛️ Simulateur de Consommation
Simulez l'ajout d'appareils pour voir l'impact sur votre facture horaire et l'intensité.
Appareils
📝 Quiz final : Avez-vous tout compris ?
1. Quelle grandeur physique fait "sauter" le disjoncteur ?
2. Si je double le temps d'utilisation de mon four, que fait le coût ?
📚 Glossaire
- Phase
- Fil conducteur qui amène le courant (souvent rouge ou marron).
- Neutre
- Fil qui permet le retour du courant (toujours bleu).
- Watt (W)
- Unité de puissance électrique.
- Kilowattheure (kWh)
- Unité d'énergie utilisée pour la facturation (1 kWh = 1000 W pendant 1 heure).
- Alternatif
- Courant qui change de sens périodiquement (50 fois par seconde en France).
Le Saviez-vous ?
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