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Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif



  1. #1
    asmysa

    Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif


    ------

    Bonjour,

    1) J'ai trouvé sur Wikipédia un article sur l'électrisation où il était question de l'impédance du corps humain, dans le cas d'un courant alternatif.

    Voilà ce qui était dit:

    Impédance du corps humain

    Les tissus du corps humain peuvent être représentés par une succession de résistances R et de réactances (inductances et capacités) X, le tout constituant une impédance Z : Z² = R² + X².

    * L’impédance du corps humain Z résulte de la somme géométrique des impédances de la peau ou muqueuse aux points de contacts Zp1 et Zp2 et de l’impédance interne des tissus Zi.
    * L’impédance interne (Zi) est sensiblement toujours la même pour un même individu, sauf si la surface de contact est très faible, auquel cas elle augmente.
    * La résistance totale décroît rapidement lorsque l'intensité du courant augmente.
    * L’impédance de la peau varie pour chaque individu en fonction, essentiellement, des paramètres suivants :
    o La température de la peau
    o La surface et la pression de contact
    o La tension (force) de contact
    o L’état d’humidité et de sudation de la peau
    o Le temps de passage du courant
    o L’état physiologique de la personne
    o La morphologie de l’individu
    o La localisation sur le corps des points de contact.

    Je n'ai pas vraiment compris la notion d'impédance : comment peut-on la définir simplement ? qu'est-ce qui diffère entre l'impédance et la résistance ? (est-ce seulement le type de courant : alternatif ou continu, sont-elles égales ?)

    2)Pourquoi la puissance d'un appareil diffère-t-elle selon le type de courant ? Je m'intéresse actuellement au courant alternatif et j'aimerais savoir comment obtenir la puissance en connaissant la tension aux bornes du conducteur et l'intensité qui le parcoure.

    J'ai entendu parler d'une formule qui disait :
    P = U * I * cos(déphasage)
    Est-ce bien la bonne ? Quelqu'un peut-il m'expliquer simplement ce qu'est le déphasage ?

    Ces informations me sont très utiles dans le cadre d'un TPE ...

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Bonjour.
    Commencez déjà par lire la page "impédance" sur wikipedia. Si vous avez des problèmes, revenez ici.
    Au revoir.

  4. #3
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Je l'ai bien lu avant même de jetter un oeil sur la page qui traite de l'électrisation. Mais la définition donnée est encore plus compliquée. Jusque là nous n'avions étudié en classe que le courant continu et je n'ai donc aucune idée du fonctionnement du courant alternatif ...

    Par exemple ce paragraphe :

    Une impédance peut être représentée comme la somme d'une partie réelle plus une partie imaginaire :

    Z= R+jX \,

    \scriptstyle{R} est la partie résistive et \scriptstyle{X} est la partie réactive ou réactance.

    J'ai néanmoins trouvé la valeur de l'impédance dans le cas d'une résistance, mais celle du condensateur, je ne la comprend pas du tout.

    Impédance des composants de base

    Composants parfaits :

    * Résistance : l'impédance d'une résistance R est égale à R :

    Z_R= R\, .

    C'est le seul composant à avoir une impédance réelle.

    * Condensateur : L'impédance d'un condensateur de capacité C est :

    Z_C=\textstyle{{1\over j\omega C}}\,

    Que signifie ce j²=-1 ?? Je n'y comprends rien Qu'est-ce qu'une partie imaginaire ??
    Dernière modification par asmysa ; 16/02/2011 à 13h01.

  5. #4
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Le circuit que j'étudie actuellement se trouve dans les diapositives 7 et 8 de ce site.

    http://www.eswb-sebl.org/Congres_200...esentation.pdf

    Et comment se fait-il que lorsque la fréquence augmente, l'impédance diminue ?

  6. #5
    LPFR

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Re.
    Dans ce cas, vous n'êtes pas en état de parler d'impédances. Limitez vous à la partie résistance en continu. Ça suffit largement pour comprendre le fonctionnement d'un Taser. Au lieu de parler d'impédance, parlez de résistance et oubliez les condensateurs et l'alternatif.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Mais le Taser fonctionne avec un courant alternatif, non ?
    Et je ne comprend pas pourquoi je devrais oublier de parler du condensateur alors que c'est grâce à lui que l'on obtient une aussi grande tension.

    Excusez-moi, mais je pense que j'ai mal exposé mon problème.
    Ma question n'était donc pas si je suis apte à parler d'impédance ou non, uniquement dans le cadre du TPE. Mon but est de comprendre globalement ce qu'est une impédance et comment cela fonctionne. Notamment, j'attend la réponse sur la question que j'ai posée concernant la puissance. Je sais que ce n'est pas de mon niveau mais justement, il ne faut pas se limiter à ce que l'on sait et je veux apprendre quelque chose de nouveau, pas forcément pour le TPE mais tout simplement pour moi même, en alalnt au-delà des restrictions scolaires. Vous comprenez ?

    Et je sais que c'est possible puisque dans une filière plus technique à ce stade de ma scolarité, je suis certaine que l'on étudie le fonctionnement de composants électriques soumis à un courant alternatif.

    Je demande une explication "simplifiée" et abordable, de quoi faire un petit paragraphe, s'il l'on revient dans le contexte de l'oral du TPE qui approche, et de montrer au jury que j'ai fait des recherches et que j'ai appris quelque chose en autonomie : je ne vais pas soutenir une thèse sur l'impédance.

    Merci pour toutes vos réponses et j'espère que vous continuerez à répondre à mes questions.

    PS : Si vous n'arrivez pas à me l'expliquer simplement, eh bien expliquez-le comme vous pouvez et je chercherais à comprendre par moi-même même si je dois faire des recherches là-dessus pendant des semaines : ça me ferait plaisir ! ^^

    Encore merci

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  10. #7
    LPFR

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Re.
    Le Taser ne fonctionne pas en alternatif. Il fonctionne avec des pics de tension, comme ceux d'une bougie de voiture. Et ceux-ci ne s'obtiennent pas grâce à un condensateur, mais grâce à une inductance.

    Et si vous trouvez la définition de wikipedia trop compliquée, il faudra attendre que vous l'appreniez en cours.

    Je ne crois pas que je puisse vous l'expliquer plus simplement que wikipedia, car je suis à l'origine de la page actuelle (même si un crétin est passé derrière pour "l'améliorer").

    Peut-être qu'un autre foriste pourra vous donner une explication plus simple.
    Au revoir.

  11. #8
    f6bes

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Bjr Asmysa,
    Je vais" tenter" ....une explication basique !
    Pour le courant continu et pour une RESITANCE les formules P= Rx I (carré), P= U x I , R= U/I.
    Dés que l'on a une variation du courant (alternatif) et que l'on n'a plus à faire à une résistance PURE, il y a notion d'impédance, qui est l'EQUIVALENT d'une résistance.
    En alternatif un bobinage "s'oppose" à se laisser traverser par un courant (variable). Et cela d'autant plus que la fréquence est élevée.
    Donc une bobine présente une "résistance" apparente (que l'on nomme IMPEDANCE) vis à vis de ce courant.
    L'impédance tiens donc compte de la fréquence du courant en question.
    L'impédance Z est donc contituée de la R (ohmique) de la bobine + de la "resistance" au passage du courant.

    En espérant que.

    Bonne soirée

  12. #9
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Merci f6bes ^^, c'est très clair et très simple : je comprends mieux.
    Mais si le courant n'est pas alternatif, comment se fait-il que le site nous indique une fréquence de 19 Hz ? (cela ne signifie-t-il pas que le motif élémentaire est répété 19 fois par seconde ???)

    Et si ce n'est ni un courant alternatif, ni un courant continu, est-ce que les lois que je connais qui s'appliquent dans le cas d'un courant continu conviennent ou non ? Sinon, quelles modifications faut-il apporter ?

  13. #10
    f6bes

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Citation Envoyé par asmysa Voir le message
    Merci f6bes ^^, c'est très clair et très simple : je comprends mieux.
    Mais si le courant n'est pas alternatif, comment se fait-il que le site nous indique une fréquence de 19 Hz ? (cela ne signifie-t-il pas que le motif élémentaire est répété 19 fois par seconde ???)

    Et si ce n'est ni un courant alternatif, ni un courant continu, est-ce que les lois que je connais qui s'appliquent dans le cas d'un courant continu conviennent ou non ? Sinon, quelles modifications faut-il apporter ?
    Bsr à toi,
    Ben, SI c'est 19 hertzs...c'est....forcément... .de l'alternatif !!

    Si ce n'est ni ALTERNATIF (qui ne veux pas dire forcément "symétrique") , NI continu...alors il n'y a pas de....courant.
    Le courant alternatif (avec des alternances) peut avoir des alternances non symétriques et de plus quelconques (ex: la voix , les sons...sont des "courants" alternatifs).
    Bonne soirée

  14. #11
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Le Taser ne fonctionne pas en alternatif. Il fonctionne avec des pics de tension, comme ceux d'une bougie de voiture. Et ceux-ci ne s'obtiennent pas grâce à un condensateur, mais grâce à une inductance.
    Si ce n'est ni ALTERNATIF (qui ne veux pas dire forcément "symétrique") , NI continu...alors il n'y a pas de....courant.
    Le courant alternatif (avec des alternances) peut avoir des alternances non symétriques et de plus quelconques
    Ah mais oui bien sûr, je comprends mieux. J'avais confondu avec un courant sinusoïdal. ^^" Merci encore f6bes.

    Et concernant les lois qui régissent le circuit traversé par un courant alternatif : sont-elles les mêmes que dans le cas d'un courant continu ? Sinon, quelle est la grandeur électrique qui diffère ? Et quelle formule me permettrait de l'obtenir ?

  15. #12
    Pio2001

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Bonjour,
    Si on a des pics de tension à la fréquence de 19 Hz, cela peut donner un résultat compliqué, comportant un grand nombre de fréquences multiples de 19 Hz, jusqu'à des valeurs très élevées.

    C'est important pour prendre en compte l'impédance, qui dépend de la fréquence. Ce n'est pas l'impédance à 19 Hz, qui nous intéressera, mais aussi l'impédance aux fréquences plus élevées contenues dans le signal.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

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  17. #13
    LPFR

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Bonjour.
    J'abonde dans le sens de Pio2001.
    Le formalisme des impédances n'est utilisable qu'en régime sinusoïdal établi.
    On peut l'utiliser en régime non sinusoïdal établi (permanent), en décomposant le signal en sinusoïdes (décomposition en série de Fourier) en en traitant chaque composante séparément.

    Mais il n'est pas question d'utiliser les formules des impédances 1/(jwC) ou jwL avec des signaux non sinusoïdaux.
    Au revoir.

  18. #14
    asmysa

    Re : Electrisation et impédance du corps humain, puissance et courant alternatif

    Ok, merci beaucoup à vous. Je vais réfléchir sur ce que vous m'avez dit et j'essayerai de m'arranger pour reformuler le tout le plus simplement possible. ^^
    Merci et à bientôt peut-être !

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