Dimensionnement des Circuits pour Éclairage LED

Comprendre le Dimensionnement des Circuits pour Éclairage LED

Dans une habitation résidentielle, on souhaite installer des éclairages LED dans différentes pièces. Chaque pièce aura un circuit distinct composé de plusieurs ampoules LED.

Les spécifications de l’installation électrique sont les suivantes :

• Voltage du réseau électrique : 230 volts (courant alternatif, fréquence de 50 Hz)
• Nombre de pièces : 3
• Consommation par ampoule : 9 watts
• Nombre d’ampoules par pièce :
  • Cuisine : 5 ampoules
  • Salon : 8 ampoules
  • Salle de bain : 3 ampoules

Objectif:

Calculer le courant total nécessaire pour chaque circuit individuel des pièces ainsi que pour l’ensemble du circuit domestique, afin de vérifier si l’installation actuelle peut supporter la charge supplémentaire des ampoules LED.

Questions:

1. Calculer la puissance totale requise pour chaque pièce.

2. Calculer le courant nécessaire pour chaque pièce.

3. Déterminer le courant total nécessaire pour l’ensemble de l’installation des éclairages LED.

4. Discuter de la capacité du disjoncteur principal (par exemple, 16 ampères) à supporter la charge calculée.

Correction : Dimensionnement des Circuits pour Éclairage LED

1. Calcul de la puissance totale par pièce

Pour chaque pièce, la puissance totale consommée par les ampoules LED est calculée en multipliant le nombre d’ampoules par la puissance de chaque ampoule.

Cuisine :

\[ P_{\text{cuisine}} = 5 \, \text{ampoules} \times 9 \, \text{watts par ampoule} \] \[ P_{\text{cuisine}} = 45 \, \text{watts} \]

Salon :

\[ P_{\text{salon}} = 8 \, \text{ampoules} \times 9 \, \text{watts par ampoule} \] \[ P_{\text{salon}} = 72 \, \text{watts} \]

Salle de bain :

\[ P_{\text{sdb}} = 3 \, \text{ampoules} \times 9 \, \text{watts par ampoule} \] \[ P_{\text{sdb}} = 27 \, \text{watts} \]

2. Calcul du courant nécessaire pour chaque pièce

En utilisant la formule

\[ I = \frac{P}{V} \]

où \( V \) est la tension du réseau, soit 230 volts, nous pouvons calculer le courant nécessaire pour chaque pièce.

Cuisine :

\[ I_{\text{cuisine}} = \frac{45 \, \text{watts}}{230 \, \text{volts}} \] \[ I_{\text{cuisine}} \approx 0.196 \, \text{ampères} \]

Salon :

\[ I_{\text{salon}} = \frac{72 \, \text{watts}}{230 \, \text{volts}} \] \[ I_{\text{salon}} \approx 0.313 \, \text{ampères} \]

Salle de bain :

\[ I_{\text{sdb}} = \frac{27 \, \text{watts}}{230 \, \text{volts}} \] \[ I_{\text{sdb}} \approx 0.117 \, \text{ampères} \]

3. Calcul du courant total nécessaire pour l’ensemble de l’installation

Pour obtenir le courant total, nous additionnons les courants calculés pour chaque pièce.

\[ I_{\text{total}} = I_{\text{cuisine}} + I_{\text{salon}} + I_{\text{sdb}} \] \[ I_{\text{total}} = 0.196 \, \text{A} + 0.313 \, \text{A} + 0.117 \, \text{A} \] \[ I_{\text{total}} = 0.626 \, \text{A} \]

4. Discussion sur la capacité du disjoncteur principal

Le courant total requis pour l’ensemble des ampoules LED est de 0.626 ampères. Si le disjoncteur principal de l’habitation est typiquement de 16 ampères, le courant nécessaire pour cet ajout d’éclairage est largement inférieur à la capacité maximale du disjoncteur. Il n’y a donc pas de risque de surcharge du circuit à cause de l’installation des ampoules LED.

Cet exercice montre que les ampoules LED, grâce à leur faible consommation, peuvent être ajoutées dans plusieurs pièces sans risquer de surcharger les circuits électriques existants dans une habitation.

Cette analyse démontre également l’importance de comprendre les concepts de puissance et de courant pour planifier correctement toute installation électrique.

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