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Problème d'électricité théorique



  1. #1
    Alfabidou

    Problème d'électricité théorique


    ------

    http://forums.futura-sciences.com/im...ilies/modo.gif

    Bonjour,

    je viens de voir le film Syriana avec Cloney et une scene du film m'interpelle. c'est la scene de la piscine avec l'enfant.
    Je suis moi-même électricien et j'ai demandé à des collègues plus calé que moi mais je n'ai pas de reponses.

    J'explique la scène: une piscine (pleine d'eau bien sur) et un éclairage sous-marin. Le globe de protection de l'ampoule est cassé donc l'eau est au contact de la douille. Le propiètaire de la villa veut allumé la lumière et le courant passe dans l'eau. Jusque la tout est normal.

    Bien sur on oublie toutes les protections telles que disjoncteurs, le circuit d'alimentation des lampes en 12v et la capacité des câbles de suporter un court-circuit franc, etc... on est à hollywood donc le courant passe pendant plusieurs dizaines de secondes ( il n'ait coupé que par intervention humaine).

    Maintenant je complique les choses: l'eau est donc "électrisée" si on peut dire. Un enfant est sur le bord sans contact avec l'eau et saute dans l'eau. Je dit saute non pas glisse c.à.d. pendant un instant il n'ait en contact ni avec le sol, ni avec l'eau. Lorsqu'il arrive dans l'eau, le pauvre gosse mort électrocuté. Il n'a pas touché le fond, ni les bords.

    voila ma théorie: c'est impossible. L'eau est mis au potentiel des fils d'alimentation, l'enfant est à la masse sur le sol donc un potentiel de 0. Il y a donc une difference de potentiel. L'enfant, une fois dans la piscine, est au potentiel de l'eau mais aucun courant ne le traverse car comme on le sait le courant est fainient et parcours le chemin le moins résistif (le corps humain tourne entre 600 et 1500 ohms, l'eau tres proche de 0 ohms).
    L'eau agit comme une cage de Faraday tant que l'enfant ne touche pas les bords et peut-etre même le fond. par contre il peut recevoir une chataigne en entrant dans l'eau (durant la mise du corps au potentiel de l'eau). Hormis cette chataigne hypothétique, il ne ressent aucun effect du courant. Par contre lorsqu'il touchera les bords un risque d'électrocution existe.

    Je vous demande de me repondre de façon théorique et pas d'un point de vue d'hollywood.

    Mes questions sont: Pour resumé: un corps plongé dans un liquide possedant un certain potentiel est-il électrocuté? comment ce fait-il que le gosse soit électrocuté? quel est le trajet du courant depuis la lampe?
    Est-ce que ma théorie est fausse? si oui en quoi est-elle fausse? quelles sont vous théories? Peut-on faire une analogie avec les hommes travaillant pendu sur les ligne à hautes tension?

    Maintenant à vous de vous creusser les meningeshttp://forums.futura-sciences.com/images/smilies/whistling.gif
    , bon courage
    à plushttp://forums.futura-sciences.com/images/smilies/sourire116.gif

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  3. #2
    mariposa

    Re : problème d'électricité théorique

    Citation Envoyé par Alfabidou Voir le message
    http://forums.futura-sciences.com/im...ilies/modo.gif

    Bonjour,

    je viens de voir le film Syriana avec Cloney et une scene du film m'interpelle. c'est la scene de la piscine avec l'enfant.
    Je suis moi-même électricien et j'ai demandé à des collègues plus calé que moi mais je n'ai pas de reponses.
    [

    J'explique la scène: une piscine (pleine d'eau bien sur) et un éclairage sous-marin. Le globe de protection de l'ampoule est cassé donc l'eau est au contact de la douille. Le propiètaire de la villa veut allumé la lumière et le courant passe dans l'eau. Jusque la tout est normal.
    Si je comprends bien, il y a 2 bornes électriques liées à la douille qui présentent une ddp. Auquel cas des lignes de courants ïoniques existent au voisinage de la douille. l'intégrale sur une section represente le courant totale.
    .
    Si maintenant tu places un corps humain au voisinage de la douille, celui-ci va se comporter comme un "métal". Ce qui veut dire qu'une nouvelle condition aux limites va être introduite: champ nul dans le métal. Le corps humain ne recevras aucun courant.

  4. #3
    Jeanpaul

    Re : problème d'électricité théorique

    On m'a toujours dit qu'il était très dangereux de se raser ou de se sécher les cheveux en prenant son bain. Si l'appareil tombe dans l'eau, il réalisera exactement les conditions de cette piscine. Le courant passera dans le corps de l'enfant comme il passe dans l'eau.
    Maintenant, il faut voir si le courant passe plutôt dans l'eau autour de l'enfant ou par le corps de l'enfant et ça va dépendre de la conductivité des deux. Si elle est du même ordre (plausible, la piscine ne contient pas de l'eau distillée) et si le courant est important (il peut l'être, c'est un court-circuit), alors il peut y avoir danger.

  5. #4
    sitalgo

    Re : problème d'électricité théorique

    Bonsoir,

    Je pense que la scène décrite par alfabidou est purement hollywoodienne.

    Admettons que le luminaire soit plein d'eau (avec plein d'ions de chlore) mais que le disjoncteur supporte 100000 A (et ne détecte pas la fuite de courant parce que le différentiel ne fonctionne pas) et les cables surdimensionnés de 10cm² supportent aussi cette intensité. Le voltage est de 220V voire 110V (c'est aux USA).

    Quand on sait que les agents EDF travaillant sur du 400 000V, dans une nacelle suspendue à un hélicoptère reçoivent juste un arc électrique de 10cm (sur leur gant) au premier contact, et qu'ils n'en sont aucunement incommodés, on a une idée de ce que peut causer du 220V sans être relié à la masse d'un hélicoptère + nacelle.

    Quand bien même le gamin viendrait à toucher le rebord de la piscine, il se trouve que l'eau touche DEJA ce rebord. Ya pas besoin d'en dire plus.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    f6bes

    Re : problème d'électricité théorique

    Citation Envoyé par Alfabidou Voir le message
    [ Peut-on faire une analogie avec les hommes travaillant pendu sur les ligne à hautes tension?
    Bsr Alfa........
    Pas tout à fait.
    Dans le cas présent l'eau de la piscine est reliée en MEME temps à la PHASE et au NEUTRE.
    Il y a donc CONDUCTION entre les deux.
    Dans le cas de l'hélico et des hommes travaillant sur SEULEMENT la phase de ligne THT il n'y a pas de circuit qui se referme, donc pas de danger ELECTRIQUE tant que l'on ne touche QUE la phase.
    Il en serait de meme pour la piscine si celle çi était en platique et que SEUL un fil (phase) soit au contact de l'eau (conductrice).
    L'on pourrait donc SAUTER dans la piscine sans inconvénient.Bien sur INTERDICTION de venir toucher le SOL extérieur, depuis l'intérieur de la piscine.
    Aucun oiseau ne s'électrise du fait d'etre posé sur un SEUL fil, meme si celui çi est à 20 000 volts.
    Cordialement

  8. #6
    Jeanpaul

    Re : problème d'électricité théorique

    Dans la piscine avec la lampe cassée, on peut concevoir que le courant soit de 20 ampères sous 220 volts sans que rien ne disjoncte.
    Ce courant va se répartir dans l'eau et en particulier dans le corps de l'individu qui y est plongé. Si tout ça a en gros la même résistivité, la répartition sera uniforme.
    Comme au-delà de 30 mA, on est en danger, il suffit de se prendre 0,1% du courant et ça, ça me paraît facile à réaliser.
    Le fait d'être immergé augmente considérablement la surface de contact par rapport à la châtaigne qu'on se prend quand on bricole imprudemment et là, danger !

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  10. #7
    Alfabidou

    Re : problème d'électricité théorique

    bonjour,

    Merci d'avoir fait travailler vos méninges pour moi.
    Il resort deux possibilité soit le gosse est électrocuté, soit il ne craint rien ou presque. D'apres calcul vous etes plutôt confiant dans la survie de l'enfant comme moi.
    Pour vous aider j'ai fait un petit dessin digne de Picasso lol.

    Je ne pense pas que l'on puisse faire l'analogie avec la baignoire et le seche-cheveux car le corps est en contact avec le fond de la baignoire et elle-même est à la masse (demandez à Claude François!!!).
    Dans mon exemple, justement, l'enfant ne touche aucune paroi. Il ne s'en approche même pas donc pas de proximité directe avec la douille.

    J'ai du mal à comprendre le fait que le courant parcourant l'eau de la piscine puisse aussi parcourir le corps humain. Pour moi l'eau à une resistivité presque nulle mais le corps humain possède une résistivité supérieure même faible (600ohms pour une peau humide d'apres mes souvenirs de cours).

    citation de sitalgo

    Je pense que la scène décrite par alfabidou est purement hollywoodienne.

    Admettons que le luminaire soit plein d'eau (avec plein d'ions de chlore) mais que le disjoncteur supporte 100000 A (et ne détecte pas la fuite de courant parce que le différentiel ne fonctionne pas) et les cables surdimensionnés de 10cm² supportent aussi cette intensité. Le voltage est de 220V voire 110V (c'est aux USA).

    Je suis d'accord avec toi, il faut vraimment avoir l'esprit ouvert pour admetre la possibilité d'avoir une circulation de courant dans la piscine. Ils sont forts ces Américains.

    Quelqu'un de tres calé en théorie électrique pourait-il trancher sur la question? (si c'est possible car la situation est tellement impropable et les conditions pas tres nettes: piscine en materiaux isolants ou conducteurs, pas de masse, etc...)


    Bon à vous de vous arracher les cheveux, bon courage.
    bonne soirée
    à plus
    Images attachées Images attachées  

  11. #8
    rol+

    Re : problème d'électricité théorique

    Bonjour, je suis moi-même électricien et l'électrocution de trois enfants dans une baignoire en 2004 à cause d'un sèche cheveux tombé dans l'eau m'a interpellé j'ai donc rempli ma baignoire et j'ai jeté mon sèche cheveux en fonctionnement dans l'eau j' ai vraiment été surpris du résultat si vous avez une idée sur c'est ce qui s'est passé nous pourrons en discuter

  12. #9
    obi76
    Modérateur*

    Re : problème d'électricité théorique

    Ben c'est quoi le résultat ?

  13. #10
    mariposa

    Re : problème d'électricité théorique

    Citation Envoyé par rol+ Voir le message
    Bonjour, je suis moi-même électricien et l'électrocution de trois enfants dans une baignoire en 2004 à cause d'un sèche cheveux tombé dans l'eau m'a interpellé j'ai donc rempli ma baignoire et j'ai jeté mon sèche cheveux en fonctionnement dans l'eau j' ai vraiment été surpris du résultat si vous avez une idée sur c'est ce qui s'est passé nous pourrons en discuter
    Bonjour,

    Si on s'en tiend aux problèmes purement électrique je voie 2 cas:

    1- L'eau se comporte comme une résistance en parallèle à la résistance du sèche-cheveux: il y a donc une augmentation du courant dans le circuit extérieur.
    .
    2-L'eau de la baignoire ouvre un circuit vers la Terre. Ce qui active le disjoncteur différentiel.
    .
    Il faut certainement envisager également des phénomènes physiques. Par exemple l'eau au contact de la résistance chauffante va porter l'eau à ébullition et émettre des bulles de vapeur. Je ne parle pas de l'éventuel propulsion mécanique ou de la chute du sèche-cheveux.

  14. #11
    rol+

    Re : problème d'électricité théorique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Ben c'est quoi le résultat ?
    j'ai oublié de dire que la baignoire utilisé est en fonte émaillé et le vidage en plastique donc sans aucun contact avec les liaisons equipotentielles de mise à la terre malgré un disjoncteur de 30 mA en tête et en plus la tension mesuré entre l'eau et la terre à ce moment là est de 110 volts et plus 220 volts car l'intérieur des baignoires est totalement isolé même avec une liaison à la terre fixée sur le corps où les pieds de celle-ci ce qui permet le fonctionnement du sèche cheveux dans l'eau. Merci d'avoir pris quelques instant pour me lire

  15. #12
    rol+

    Re : problème d'électricité théorique

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    Bonjour,

    Si on s'en tiend aux problèmes purement électrique je voie 2 cas:

    1- L'eau se comporte comme une résistance en parallèle à la résistance du sèche-cheveux: il y a donc une augmentation du courant dans le circuit extérieur. IL SE PRODUIT UNE BAISSE DE TENSION 110 AU LIEU DE 220
    .
    2-L'eau de la baignoire ouvre un circuit vers la Terre. Ce qui active le disjoncteur différentiel.LES ANCIENS MONTAGE D' EVACAUATION ASSURAIENT CETTE FONCTION CAR SOIT EN CUIVRE OU EN PLOMB ILS ETAIENT RELIE A LA TERRE PAR UN FIL CONDUCTEUR
    .
    Il faut certainement envisager également des phénomènes physiques. Par exemple l'eau au contact de la résistance chauffante va porter l'eau à ébullition et émettre des bulles de vapeur. Je ne parle pas de l'éventuel propulsion mécanique ou de la chute du sèche-cheveux.
    IL FAUDRAIT LAISSER LE SECHE CHEVEUX ASSEZ LONGTEMPS DANS L4EAU POUR VOIR CE RESULTAT

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  17. #13
    obi76
    Modérateur*

    Re : Problème d'électricité théorique

    Permettez moi de ne pas être d'accord avec vous...
    Je m'explique : Tu as 2 fils dans l'eau qui ne sont pas au même potentiel. Les électrons prendront le trajet le plus direct pour aller de l'un à l'autre, pourquoi partiraient-ils d'une électrode, iraient se balader dans la piscine pour ensuite finir dans l'autre électrode située à 1cm de là ?
    De plus si l'eau est suffisamment conductrice (ions Cl etc) le champ électrique à l'intérieur sera quasi-nul.
    Le potentiel de l'eau viendra sans doute (voire certainement) à changer, mais si rien n'est à la masse, il n'y aura pas de DIFFÉRENCE de potentiel, nécessaire à l'établissement d'un courant. A partir du moment que la personne dans la piscine n'est pas confronté à une différence de potentiel elle ne sentira rien.
    Dans ton exemple l'enfant sera au potentiel de l'eau et point. Le seul risque est l'apparition d'un gradient de potentiel dans l'eau ce qui me parait fort douteux à une distance "grande" face aux 2 fils de l'ampoule...

    Cordialement

  18. #14
    f6bes

    Re : Problème d'électricité théorique

    Bsr Obi76,
    Permet moi de ne pas etre tout à fait d'accord !
    Les électrons ne prennent pas QUE le chemin le plus court dans un conducteur (en l'occurence l'eau).Ils prennent TOUS les chemins plus ou moins conducteurs.
    Prends un conducteur de 1m .Relie le à un générateur, il sera parcouru par un courant.Double ce meme conducteur par un autre de 10 m de long, il sera AUSSI parcouru par un courant.Donc le courant passe PARTOUT par ou il peut passer.Ce qui va changer, c'est l'intensité dans les différentes dérivations.
    Bien sur dans l'eau il est difficile de matérialiser des lignes de "conduction", mais néammoins elles existent.
    Il se peut qu'il passe 90% de l'intensité dan sla partie "eau" entre électrotodes, mais hors électrodes il en passe tout de meme.
    Bien sur cela DIMINUE plus l'on s'éloigne,mais on ne peut dire: il ne passe RIEN.
    Bonne soirée

  19. #15
    obi76
    Modérateur*

    Re : Problème d'électricité théorique

    Ben oui c'est juste un pont diviseur.
    En considérant que la résistance de l'eau entre les électrodes soit la même partout dans la piscine (et encore c'est faux vu qu'entre les électrodes elle sera plus chaude, donc plus conductrice).
    Si l'enfant est à 3m des électrodes, les électrons auront au minimum 6m à faire.
    Entre les électrodes, on a (admettons) 1cm (et encore !).
    Pont diviseur => l'intensité "dans" l'enfant (et encore on néglige l'isolement créé par sa peau, c'est à dire une résistance des milliers de fois plus élevée que l'eau) franchement faible...

    Cordialement

  20. #16
    rol+

    Re : Problème d'électricité théorique

    bonjour à tous, pour que le disjoncteur 30 mA agisse instantanement j'ai installé une électrode dans la baignoire reliée directement au conducteur de terre et là l'alimentation du sèche cheveux

  21. #17
    rol+

    Re : Problème d'électricité théorique

    bonjour à tous, pour que le disjoncteur 30 mA agisse instantanement j'ai installé une électrode dans la baignoire reliée directement au conducteur de terre et là l'alimentation du sèche cheveux est couper

  22. #18
    rol+

    Re : Problème d'électricité théorique

    bonjour à tous, pour que le disjoncteur 30 mA agisse instantanement j'ai installé une électrode dans la baignoire reliée directement au conducteur de terre et là, la ligne de l'alimentation de la prise du sèche cheveux est coupée

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