Bonjour je bloque dans une question de raisonnement, celle-ci est la suivant :
Un circuit comporte en série une source de tension alternative de valeur efficace 240V (tension fournie par une prise électrique), une résistance, un condensateur, une bobine, et un interrupteur. L'interrupteur est ouvert depuis une durée assez longue et le condensateur est déchargé.
Un expérimentateur se dit que, puisqu'aucun courant ne parcourt le circuit, il peut toucher avec ses doigts les deux bornes de l'interrupteur. Qu'en pensez-vous
(On assimile le corps humain à une résistance d'environ 2.2 k)
Il me semble évident qu'il s'agit de calculer l'intensité parcourant le corps humain lors de l'expérience.
Pour se faire, j'ai tout d'abord établit que avant de poser ses doigts, le circuit de l'expérimentateur se trouvait en régime permanent et donc que la tension aux bornes de la bobine était nulle, de même que celle aux bornes du condensateur (car déchargé et se comportant comme un interrupteur ouvert) et celle au borne de la résistance.
Il en résulte que la tension Vs aux bornes de l'interrupteur est Vs = U et U la tension du générateur.
Tout ce complique lorsque l'expérimentateur pose ses doigts sur les bornes de l'interrupteur car il ferme le circuit et on a alors un circuit qui évolue en fonction du temps.... Impossible de résoudre, les valeurs de R,L et C étant inconnus.
Je ne vois vraiment pas comment faire, pourriez vous m'aidez s'il vous plaît ?
Merci d'avance
Bonjour
A première vue, l'idée semble d'étudier en régime sinusoïdal permanent le circuit constitué du circuit initial (RLC) en série avec une résistance supplémentaire Rh=2,2k pour en déduire l'intensité traversant Rh... Le corps humain remplaçant alors l'interrupteur dans le circuit.
Cela me semble plus qu' abordable à ton niveau...
Complément à mon message précédent : pour être rigoureux, il faudrait aussi s'assurer que l'intensité en régime transitoire ne dépasse pas l'intensité maximale en régime sinusoïdal permanent soit avec Umax=2402
mais l'énoncé manque de précision.
De plus, une simulation rigoureuse devrait prendre en compte le fait que la résistance remplaçant l'interrupteur ouvert passe progressivement, au fur et à mesure que les doigts appuient fortement, d'une valeur égale à celle de l'air entre les bornes de l'interrupteur (extrêmement grande sauf si l'air est très humide) à la valeur Rh...
Pour illustrer mon propos précédent, voici la courbe i = f(t) dans le cas particulier suivant : L=0,5H ; C=20µF (situation correspondant à une résonance d'intensité pour une fréquence de 50Hz) ; R = 50 ; Rh=2,2k, fermeture du circuit à t = 0 correspondant à u(0)=-Umax=-339,4V.
On peut considérer qu'au bout d'environ 5 périodes, le régime permanent sinusoïdal est établi et on obtient bien la valeur théorique .
En revanche, au cours du régime transitoire, la valeur absolue de l'intensité atteint une valeur bien supérieure : environ 272mA.
Bref : sans info complémentaire : impossible de conclure sur la valeur absolue maximale que peut atteindre l'intensité traversant le corps humain. En revanche : on peut conclure sur l'extrême dangerosité de la manipulation car le seuil de dangerosité est très inférieur à 150mA : pour plus de détail sur les effets du courant sur le corps humain :
Un aspect très important a été "oublié"
La tension de distribution électrique de 240 V est, dans la toute grande majorité de cas, fournie via 2 fils, un fil de neutre qui est raccordé à la Terre au niveau de la cabine de distribution et un fil de phase.
Il y a évidemment 240 V alternatifs entre ce fil de phase et la Terre.
Sans détails supplémentaires sur les branchements, on ne peut pas savoir si l'interrupteur a une borne connectée directement au fil de phase.
Si c'est le cas, même en ne touchant que ce fil (via la borne de l'interrupteur), on va se faire sérieusement boxer ... sauf si on parfaitement isolé de la Terre ce qui n'est pratiquement jamais le cas.
C'est par des accidents similaires qu'il y a bon nombre d'électrocutés par années ... en touchant le chassis d'un électroménager non mis correctement mis à la Terre ou sérieusement protégé par un disjoncteur différentiel adéquat, chassis sur lequel un fil de phase entre en contact accidentellement (isolant pincé ou ...)
Si on a "la chance" que l'interrupteur soit en contact direct avec le neutre et l'autre borne à la phase à travers le RLC, le courant sera influencé par le RLC.
De toutes manières ... à "qu'en pensez-vous", on ne peut que répondre qu'il faudrait être cinglé pour tenter l'expérience...
Et si on se contente de mettre une 2k2 entre les contacts et mesurer le courant ... on loupe toute la dangerosité du courant qui passerait vers la Terre à travers le corps.
Merci pour vos réponses, sans indications supplémentaires du sujet je me suis contenter d'une étude en régime permanent et j'ai comparer l'intensité à celle des disjoncteur utilisés dans les maisons
Vous devez être membre accéder à ce service...
Pas encore inscrit ?
1 compte par personne, multi-compte interdit !
Ou identifiez-vous :