Lorsqu’un courant électrique circule à travers un conducteur, une chute de tension apparaît nécessairement entre le début du conducteur et la fin de celui-ci. Plus le courant sera important, plus la chute de tension sera importante. Prenons comme exemple un câble de section 1.5 mm2 et de 100 m qui est traversé par un courant de 1 A. La chute de tension entre le début et la fin du câble sera d’environ 1.13 V! Comment pouvons-nous calculer cette chute de tension ?
Pour cela, il faut utiliser la loi d’Ohm ainsi que la formule de la résistance électrique. La loi d’Ohm dit simplement que la chute de tension est proportionnelle à la résistance du conducteur et au courant électrique qui le traverse. Elle s’écrit : V = R*I, où V est la différence de tension (en Volt), R la résistance électrique (en Ohm) et I le courant électrique (en Ampère). D’autre part, la résistance électrique est proportionnelle à la résistivité du matériau, à la longueur du connecteur et inversement proportionnelle à la section de celui-ci. On écrit : R = rho*L/A, où rho est la résistivité du matériau (en Ohm.m), L la longueur du câble (en mètre) et A la section du conducteur (en m2). Autrement dit, un câble deux fois plus grand aura une résistance deux fois plus grande. Un câble en cuivre sera moins résistif qu’un câble en aluminium, car la résistivité de du cuivre est plus faible que celle de l’aluminium. Finalement, un câble de section plus importante (par exemple de 2,5 mm2 au lieu de 1,5 mm2) aura une résistance également plus faible.
Il est important de s’assurer que la résistance du câble soit suffisamment faible afin de limiter les chutes de tension à des valeurs acceptables. Dans le cas des lampes halogènes par exemple, celles-ci sont généralement alimentées en du 12 VDC et ce problème de chute de tension peut devenir problématique. En effet, le courant tiré est relativement important. Il peut mener à une tension aux bornes de la lampe trop faible pour que celle-ci puisse fonctionner nominalement.
Ces calculs de résistance électrique ne reviennent pas uniquement pour les câbles. Il s’applique également pour la plupart des appareils que nous utilisons. Par exemple, un four électrique présente typiquement une résistance chauffante de l’ordre de 20 ohms. C’est à travers cette résistance qu’on peut calculer le courant qu’il tirera lorsqu’il sera alimenté par la tension du réseau. Un calcul rapide avec la loi d’Ohm nous donne un courant de 11,5 ampères.
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