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Dangers de l’électricité: une fausse idée qui peut faire très mal.

Voici un petit article qui me permet de faire une mise au point sur une idée fausse que l’on se fait de l’électricité.

J’en parle brièvement dans l’article sur les principes de base de l’électricité.

Il faut que les choses soient claires: les personnes qui perdent la vie par électrocution meurent à cause du courant, et non de la tension !

Par conséquent, ce n’est pas parce qu’il y a du 220 Volts que vous risquez la mort par électrocution. Les tensions inférieures peuvent être tout aussi dangereuses. Je vais vous démontrer qu’une pile électrique de 4 volts peut vous tuer.

Pour le projet de modélisme « Train des Alpes », dont je publie régulièrement des articles sur ce site, je suis régulièrement amené à faire de l’électronique. Je travaille également à réhabiliter un ordinateur pour en faire un serveur informatique, et ce que je vais vous dire là est tout à fait valable pour cela également.

 

L’électricité fait partie intégrante de notre métabolisme

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On aurait peine à le croire, mais nous produisons de l’électricité tous les jours, et nous l’utilisons également au quotidien. Lorsque notre cerveau commande à nos muscles de se contracter pour réaliser un mouvement par exemple, il envoie l’ordre aux muscles. Pour ce faire, le cerveau émet un signal électrique qui passe dans la moelle épinière, puis va jusqu’au muscle concerné. Le signal va ensuite passer par le biais des nerfs, et provoquer la contraction du muscle.

C’est un signal électrique qui régule les battements de votre coeur. On dit que le battement du coeur est un acte réflexe. C’est vrai: il est autonome. Toutefois, il existe deux nerfs qui y sont liés: l’un accélère l’activité du coeur, et l’autre la ralentit. Le parfait équilibre de ces deux nerfs est assuré par des signaux électriques émis par le cerveau.

 

 

Electrisation et Electrocution

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Les ventricules de votre coeur s’ouvrent et se referment par un signal électrique qu’ils reçoivent du cervelet. Si ce signal vient à être perturbé, il y aura alors dysfonctionnement. Les ventricules ne vont plus s’ouvrir, ou ne vont plus se fermer, empêchant le coeur de faire sa fonction de pompe, et ne permettant plus au sang de circuler dans le corps. On appelle cela la fibrillation ventriculaire.

Lorsque vous recevez une quantité importante de courant dans le corps, sur une durée de temps élevée, et que ce courant passe par le coeur, la fibrillation est inévitable. Le coeur cesse purement et simplement de fonctionner: il se bloque.

Deux issues possibles:

  • La source de courant qui vous traverse est stoppée, et votre coeur reprend son fonctionnement normal: vous êtes victime d’une électrisation.
  • La source de courant qui vous traverse n’est pas stoppée à temps, et votre coeur ne repart par: vous décédez d’une électrocution.

Pour conclure: une électrocution est une électrisation suivie de mort.

 

Le court circuit et le comportement du courant

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Sachez que lorsque l’intensité du courant qui traverse votre corps dépasse les 100 mA (0,1 ampère donc), vous avez 20 ms (0,2 seconde) avant de faire une fibrillation cardiaque.

20 millisecondes, c’est le temps d’un clignement de paupière par exemple.

Le problème avec le courant, c’est que dans le cadre d’un court circuit, il augmente très rapidement. Je vais tenter de vous expliquer pourquoi.

Le court-circuit porte bien son nom. Il se produit lorsque la borne + et la borne – de la source d’énergie sont reliées directement ensemble, ou bien que la borne + est directement reliée à la terre (on par alors de fuite de courant).

Dans ces cas de figure, le courant qui circule ne rencontre plus aucune résistance, il n’est pas consommé par un appareil, puisqu’il va directement à la borne -. En conséquence, il forme une boucle qui se voit alimentée indéfiniment par du courant « frais » venant de la borne +. Inutile de parler de formules mathématiques pour comprendre le concept: le courant augmente de façon exponentielle.

Les disjoncteurs de votre installation électrique sont capable de détecter les courts-circuits: ils de mettent alors en sécurité, en moins de 20ms. Ainsi, vous ne risquez pas la fibrillation. Il détecte également les fuites de courant, et agit de la même façon.

Mais s’il n’y a pas de court circuit ni de fuite de courant, alors ils ne vont pas se déclencher. Et si le courant est supérieur à 0,1 ampère, vous êtes en danger de mort. Sachez que sur votre installation électrique, les prises peuvent fournir jusqu’à 16 ampère sans problème, soit 160 fois plus de courant que la dose mortelle pour nous. Ca laisse à réfléchir.

 

 

Et en électronique ?

Maintenant que vous en savez plus sur le courant, voici le point où je voulais en venir. On considère comme électronique toute pièce électrique fonctionnant à une tension inférieure à 220 Volts.

Lorsque je travaille sur des petites leds qui fonctionnent sur du 4 Volts, je suis donc bien dans le domaine de l’électronique. Et bien même sous cette tension, je dois rester prudent. En voici les raisons.

Ma maquette repose sur un plateau que j’ai réalisé, et que j’ai équipé de leds. 40 leds au total sont reliées en parallèle. Ces leds sont alimentées par une pile électrique de 4,5 Volts.

Afin de pouvoir alimenter toutes ces leds avec 4,5 Volts stables, et en raison du câblage en parallèle, la pile va devoir fournir un courant important. Ce courant, plus important que s’il n’y avait qu’une seule led, assurera la livraison de 4,5 Volts de la première à la toute dernière led.

Si je branche un ampèremètre à la borne + de la pile, je peux lire ceci:

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Comme vous pouvez le lire, le courant à la sortie de la pile est d’environs 177 mA. Un courant mortel donc s’il venait à traverser mon coeur. Et pourtant nous sommes sur une pile alcaline bon marché achetée à CORA.

On a tous fait le test de passer la langue sur les deux bornes de la piles, afin de voir « s’il lui reste du jus ». En faisant cela, le courant passe directement de la borne + à la borne -. C’est un court circuit. Toutefois, il ne passe que par la langue. En conséquence, votre coeur ne risque rien. Toutefois, si vous laissez la langue trop longtemps sur les deux bornes, le courant va continuer d’augmenter, et provoquera des brûlures sur votre langue, avec des conséquences plus ou moins graves (les brûlures peuvent aller jusqu’au 3e degré, voire causer une nécrose du tissus, nécessitant de fait son ablation).

La vigilance ne doit donc pas être relâchée parce que l’on travaille sur du 9 Volts, au contraire. Gardez ceci à l’esprit si, comme moi, vous travaillez sur une maquette, ou de l’électronique en général.

 

J’ajoute des précisions très importantes données par Guillaume, un lecteur de ce blog et qui va écarter toute confusion: 

Petit rappel: l’intensité (ampères) est directement proportionnelle à la tension et à la résistance (ou impédance) du circuit. I = U/R. Effectivement, à partir de 30mA, notre vie est en danger, mais je vais vous démontrer qu’il ne faut pas se focaliser sur l’intensité mais bien sur la tension. Avec les exemples suivant:
I = ?
U = 100V
R = 1000 ohms (résistance du corps humain dans les cas les plus défavorables)

Nous sommes d’accord pour dire que dans cette configuration I = 100/1000 = 100 mA (potentiellement mortelle suivant le trajet et la durée du passage du courant).
Maintenant, si nous appliquons une tension de 230 V, avec la même résistance corporelle (1000 ohms) nous aurons alors:
I = 230 / 1000 = 230 mA.
Vous pouvez donc facilement constater que plus la tension augmente et plus le danger de mort augmente.

 

Cas extrême, une personne touche une ligne SNCF à 25000V et fait toujours 1000 ohms –> I = 25000 / 1000 = 25 A –> le corps prend feu et la mort est assurée (voir la vidéo d’un indien qui se suicide sur un wagon et prend feu, vous comprendrez).

Donc pour résumé, oui c’est bien l’intensité qui va mettre en danger notre vie, mais cette fameuse intensité sera toujours égal à I = U / R donc sera toujours proportionnelle à ces deux paramètre.

Le taser ayant une tension de 50000 V n’est pas une source puissante et dés qu’il s’établit un passage de courant, la tension s’écroule (contrairement au réseau électrique). De plus, le courant referme toujours une boucle, donc pour le taser, celui-ci va circuler juste dans la partie du corps en contact avec les pointes.
Il arrive que des personnes (miraculées) ressortent vivantes d’une électrisation à haute tension (20000 V). Par exemple, si le point d’entrée est la main et le point de sortie le coude, alors le courant ne traverse pas forcement des organes vitaux et la personne peut en ressortir vivante (puisqu’avec une haute tension, le courant sera suffisamment élevé pour tout brûler sur son passage, elle sera très certainement amputée de son bras).

Une autre idée préconçu stipule que plus l’intensité d’un circuit est élevée et plus le risque d’électrisation est élevée. Et bien non !!!!

Je prend l’exemple d’un jeux de barres ou transite 1000 A (secondaire d’un gros transformateur industriel de 20000 V / 400 V d’une puissance 1250 kVa).
– Ce jeux de barres est constitué de 4 barres distincts (3 phases et le neutre). Le neutre est relié à la terre (nous avons un régime de neutre « TN »)
– Nous avons 400 V entre phases et bien-sur 230 V entre une phase et le neutre –> donc 230 V entre une phase et la terre.
Ce genre de jeux de barres peut être impressionnant (barre de cuivre d’un centimètre d’épaisseur et 10 cm de haut), on a naturellement tendance à s’en méfier. A vrai dire, celui-ci est avant tout dangereux pour sa puissance de court-circuit. Effectivement, sur de telles sections de cuivre et avec une telle puissance de transformateur, en cas de court-circuit sur le jeux de barres, nous pouvons monter aux alentours de 30 000 ampères. Avec une telle intensité le cuivre fusionne et nous allons recevoir des projections de métal en fusion. Le danger est réel et il faut en prendre conscience.
Néanmoins, le risque d’électrisation n’est pas plus important. Nous pouvons être tout autant, voir plus en danger sur un « petit » circuit (exemple, l’alimentation en 230V d’une carte électronique). Pour rappel, c’est toujours la même chose, I = U / R ( ou I = V / Z pour les puristes).
Premier exemple:
Nous touchons une phase du jeux de barre sous tension, nous avons une résistance relativement élevée, aux alentours de 20000 ohms ou plus (puisque nous sommes debout et que dans ce genre de milieu « industrielle », nous avons des chaussures de sécurité avec des semelles en caoutchouc épaisses).
Avant notre contact avec la phase, il transite exactement 1000 ampères sur chaque phase du jeux de barres. Lorsque notre main touche la barre en cuivre, nous allons alors nous ajouter au circuit comme un nouveau récepteur en parallèle, nous serons soumis à une tension de 230V et non 400V (comme disent beaucoup de « pseudo électriciens »), puisque nous sommes à la terre et que nous ne touchons qu’une phase. Donc I = 230 V / 20000 ohms = 11,5 mA (nous prenons une bourre, mais à priori sans conséquence). Pendant notre contact avec la phase, le courant total du circuit est donc de 1000 + 0.0115 = 1000.0115 A (et oui ce n’est pas parce qu’il y a 1000 A sur le circuit qu’il y en aurait plus qui circulerai dans notre corps). Pour information, ce même circuit dans lequel il transiterai 0 ampère, serait même un peu plus dangereux puisque la tension serait plus élevée du fait que le circuit serait « à vide », nous pourrions alors avoir 240V et non 230V –> I = 240 / 20000 = 12 mA.
Deuxième exemple:
Nous bricolons à la maison une carte électronique (du genre alimentation d’un PC) alimentée également sous 230V et qui consomme 1 A. Mais cette fois-ci, nous sommes pieds nues (c’est l’été et il fait chaud) et du coup notre résistance corporelle (ou impédance) se rapproche dangereusement des 1000 ohms…
–> I = 230 / 1000 = 230 mA –> suivant le passage et le temps de contact (ouverture de notre interrupteur différentiel 30 mA si présence de celui-ci), nous pouvons potentiellement mourir…

Troisième exemple:
Une personne prenant un bain récupère un sèche cheveux éteint (il consomme donc 0 ampère) raccordé à une prise de courant et l’immerge involontairement….!!!! Sa résistance corporelle se situe aux alentours de 400 ohms.
I = 230 / 400 = 575 mA –> la personne a de grande chance de mourir…
C’est pourquoi, à proximité des points d’eau, la tension préconisée est de maximum 12V…

Avec toutes ces explications et ces différents exemples j’espère vous avoir éclairci…

jurlud
jurlud
Je suis un passionné d'informatique, mais aussi de sciences, notamment d'astrophysique et d'astronomie. Je réalise des créations numériques de toute sorte (musique, vidéo, photo, photoshop, after effect, créations 3D sous Blender). Quand il fait beau, je sors le drone, je quitte la salle de sport pour courir dehors (même si je déteste courir), et je suis amateur de moto. Et quand il pleut, j'apprend la guitare. Geek ascendant Nerd.

4 Comments

  1. Stella dit :

    Bonjour,
    Merci pour cet article très claire et surtout un article qui démontre beaucoup de chose vraie et intéressant, de plus, une chose que tous le monde devrait savoir car certain ne s’en doute même pas de l’existence de ces fonctionnement.

    • jurlud dit :

      Il faut que ces informations servent même en dehors de l’application que j’en fait actuellement. Les parents qui ont des enfants en bas âge notamment doivent être conscients des dangers de l’electricité. Il vaut mieux prévenir que guérir.

  2. Guillaume dit :

    « « Putain fait attention, c’est du 220 V tu vas t’électrocuter !« .

    Ceci est faux: ce n’est pas la tension qui est mortelle, c’est le courant. Vous pouvez être traversé d’une tension de 20 000 V avec un très faible courant, et n’avoir aucune séquelle. Vous allez faire un bond, c’est certain…

    En revanche, vous pouvez mourir suite à un faux contact avec une pile de 9V, car le court circuit passera par votre corps et le courant va s’intensifier à un niveau mortel.

    Ne faites donc plus cette erreur entre la tension et le courant. La vigilance doit être la même, que l’on soit sur une basse tension, une tension moyenne, ou une haute tension. »

    Voir ce genre d’affirmations me fait halluciner!!!!
    Je suis technicien de maintenance en électricité industrielle ( basse, haute et très haute tension) et malheureusement, je constate qu’un grand nombre d’électriciens (ayant un faible niveau en terme de connaissance théoriques) peuvent tenir ce genre de propos….
    Petit rappel: l’intensité (ampères) est directement proportionnelle à la tension et à la résistance (ou impédance) du circuit. I = U/R. Effectivement, à partir de 30mA, notre vie est en danger, mais je vais vous démontrer qu’il ne faut pas se focaliser sur l’intensité mais bien sur la tension. Avec les exemples suivant:
    I = ?
    U = 100V
    R = 1000 ohms (résistance du corps humain dans les cas les plus défavorables)
    Nous sommes d’accord pour dire que dans cette configuration I = 100/1000 = 100 mA (potentiellement mortelle suivant le trajet et la durée du passage du courant).
    Maintenant, si nous appliquons une tension de 230 V, avec la même résistance corporelle (1000 ohms) nous aurons alors:
    I = 230 / 1000 = 230 mA.
    Vous pouvez donc facilement constater que plus la tension augmente et plus le danger de mort augmente.

    Cas extrême, une personne touche une ligne SNCF à 25000V et fait toujours 1000 ohms –> I = 25000 / 1000 = 25 A –> le corps prend feu et la mort est assurée (voir la vidéo d’un indien qui se suicide sur un wagon et prend feu, vous comprendrez).

    Donc pour résumé, oui c’est bien l’intensité qui va mettre en danger notre vie, mais cette fameuse intensité sera toujours égal à I = U / R donc sera toujours proportionnelle à ces deux paramètre.
    Le taseur ayant une tension de 50000 V n’est pas une source puissante et dés qu’il s’établit un passage de courant, la tension s’écroule (contrairement au réseau électrique). De plus, le courant referme toujours une boucle, donc pour le taseur, celui-ci va circuler juste dans la partie du corps en contact avec les pointes.
    Il arrive que des personnes (miraculées) ressortent vivantes d’une électrisation à haute tension (20000 V). Par exemple, si le point d’entrée est la main et le point de sortie le coude, alors le courant ne traverse pas forcement des organes vitaux et la personne peut en ressortir vivante (puisqu’avec une haute tension, le courant sera suffisamment élevé pour tout brûler sur son passage, elle sera très certainement amputée de son bras).

    Une autre idée préconçu stipule que plus l’intensité d’un circuit est élevée et plus le risque d’électrisation est élevée. Et bien non !!!!
    Je prend l’exemple d’un jeux de barres ou transite 1000 A (secondaire d’un gros transformateur industriel de 20000 V / 400 V d’une puissance 1250 kVa).
    – Ce jeux de barres est constitué de 4 barres distincts (3 phases et le neutre). Le neutre est relié à la terre (nous avons un régime de neutre « TN »)
    – Nous avons 400 V entre phases et bien-sur 230 V entre une phase et le neutre –> donc 230 V entre une phase et la terre.
    Ce genre de jeux de barres peut être impressionnant (barre de cuivre d’un centimètre d’épaisseur et 10 cm de haut), on a naturellement tendance à s’en méfier. A vrai dire, celui-ci est avant tout dangereux pour sa puissance de court-circuit. Effectivement, sur de telles sections de cuivre et avec une telle puissance de transformateur, en cas de court-circuit sur le jeux de barres, nous pouvons monter aux alentours de 30 000 ampères. Avec une telle intensité le cuivre fusionne et nous allons recevoir des projections de métal en fusion. Le danger est réel et il faut en prendre conscience.
    Néanmoins, le risque d’électrisation n’est pas plus important. Nous pouvons être tout autant, voir plus en danger sur un « petit » circuit (exemple, l’alimentation en 230V d’une carte électronique). Pour rappel, c’est toujours la même chose, I = U / R ( ou I = V / Z pour les puristes).
    Premier exemple:
    Nous touchons une phase du jeux de barre sous tension, nous avons une résistance relativement élevée, aux alentours de 20000 ohms ou plus (puisque nous sommes debout et que dans ce genre de milieu « industrielle », nous avons des chaussures de sécurité avec des semelles en caoutchouc épaisses).
    Avant notre contact avec la phase, il transite exactement 1000 ampères sur chaque phase du jeux de barres. Lorsque notre main touche la barre en cuivre, nous allons alors nous ajouter au circuit comme un nouveau récepteur en parallèle, nous serons soumis à une tension de 230V et non 400V (comme disent beaucoup de « pseudo électriciens »), puisque nous sommes à la terre et que nous ne touchons qu’une phase. Donc I = 230 V / 20000 ohms = 11,5 mA (nous prenons une bourre, mais à priori sans conséquence). Pendant notre contact avec la phase, le courant total du circuit est donc de 1000 + 0.0115 = 1000.0115 A (et oui ce n’est pas parce qu’il y a 1000 A sur le circuit qu’il y en aurait plus qui circulerai dans notre corps). Pour information, ce même circuit dans lequel il transiterai 0 ampère, serait même un peu plus dangereux puisque la tension serait plus élevée du fait que le circuit serait « à vide », nous pourrions alors avoir 240V et non 230V –> I = 240 / 20000 = 12 mA.
    Deuxième exemple:
    Nous bricolons à la maison une carte électronique (du genre alimentation d’un PC) alimentée également sous 230V et qui consomme 1 A. Mais cette fois-ci, nous sommes pieds nues (c’est l’été et il fait chaud) et du coup notre résistance corporelle (ou impédance) se rapproche dangereusement des 1000 ohms…
    –> I = 230 / 1000 = 230 mA –> suivant le passage et le temps de contact (ouverture de notre interrupteur différentiel 30 mA si présence de celui-ci), nous pouvons potentiellement mourir…
    Troisième exemple:
    Une personne prenant un bain récupère un sèche cheveux éteint (il consomme donc 0 ampère) raccordé à une prise de courant et l’immerge involontairement….!!!! Sa résistance corporelle se situe aux alentours de 400 ohms.
    I = 230 / 400 = 575 mA –> la personne a de grande chance de mourir…
    C’est pourquoi, à proximité des points d’eau, la tension préconisée est de maximum 12V…

    Avec toutes ces explications et ces différents exemples j’espère vous avoir éclairci…

    • jurlud dit :

      Bonjour Guillaume.
      Manifestement je me suis très mal exprimé ou j’ai été incomplet, car je suis totalement d’accord avec vous. Je pense qu’en voulant simplifier au mieux, j’ai sauté des étapes primordiales. Nous sommes tout à fait d’accord sur la relation P=UxI et U=RxI

      On pourrait également aborder le déphasage lors des charges inductives avec le cos Phi ou bien pour les moteurs triphasés et sa racine de 3. Mon Bac STI ETT m’a apporté un peu plus que de faibles bases théoriques mais la légèreté de cet article ne lui porte pas honneur, je vous l’accorde.

      Pour réparer cette erreur, j’ai intégré votre commentaire directement au bas de l’article, et j’ai précisé sa source.
      Merci pour ces précisions et très bonne continuation.

      Julien

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