Calcul de Charge Électrique dans une Chambre
Comprendre le Calcul de Charge Électrique dans une Chambre
Vous êtes un technicien en électricité chargé de concevoir le circuit électrique pour une nouvelle chambre dans une maison résidentielle.
La chambre sera utilisée principalement comme espace de travail et zone de repos, nécessitant donc une alimentation adéquate pour plusieurs appareils électriques.
Pour comprendre le Choix de Disjoncteurs pour Installations, cliquez sur le lien.
Données:
- Dimensions de la chambre : 4 mètres x 5 mètres.
- Nombre de prises de courant : 6 prises de 120 volts chacune.
- Appareils électriques à alimenter :
- Lampe de bureau : 40 watts
- Ordinateur portable : 90 watts
- Imprimante : 100 watts
- Télévision : 120 watts
- Climatiseur : 1500 watts
- Petite réfrigération : 200 watts
- Longueur totale des câbles : 25 mètres (du tableau électrique à la chambre).
- Tension nominale du circuit : 120 volts.
- Résistance spécifique du cuivre (matériau des câbles) : \(0.01724\, \Omega \cdot \text{mm}^2/\text{m}\)
- Section du câble : 2.5 mm².
Questions:
1. Calcul de la charge totale : Déterminez la charge totale en watts et en ampères que le circuit doit supporter.
2. Chute de tension dans les câbles : Calculez la chute de tension dans le câble d’alimentation en considérant la résistance du câble et la charge totale. Assurez-vous que la chute de tension ne dépasse pas 3% de la tension nominale.
3. Dimensionnement du disjoncteur : Sélectionnez la capacité du disjoncteur nécessaire pour ce circuit, en prenant en compte les normes de sécurité électrique.
4. Analyse de la sécurité : Vérifiez si la section de câble choisie est suffisante pour la charge totale sans risque de surchauffe selon les normes électriques.
Correction : Calcul de Charge Électrique dans une Chambre
1. Calcul de la charge totale
Calcul de la charge totale en watts :
\[ \text{Charge totale en watts} = 40 + 90 + 100 + 120 + 1500 + 200 \] \[ \text{Charge totale en watts} = 2050\, \text{W} \]
Calcul de la charge totale en ampères :
\[ \text{Charge totale en ampères} = \frac{\text{Charge totale en watts}}{120\, \text{V}} \] \[ \text{Charge totale en ampères} \approx 17.08\, \text{A} \]
2. Chute de tension dans les câbles
Calcul de la résistance du câble :
\[ \text{Résistance du câble} = \frac{0.01724\, \Omega \cdot \text{mm}^2/\text{m} \times 25\, \text{m}}{2.5\, \text{mm}^2} \] \[ \text{Résistance du câble} = 0.1724\, \Omega \]
Calcul de la chute de tension :
\( \text{Chute de tension} = \text{Résistance du câble} \times \text{Charge totale en ampères}\) \[ \text{Chute de tension} = 0.1724\, \Omega \times 17.08\, \text{A} \] \[ \text{Chute de tension} \approx 2.94\, \text{V} \]
Pourcentage de chute de tension :
- Pourcentage de chute de tension:
\[ = \left(\frac{2.94\, \text{V}}{120\, \text{V}}\right) \times 100 \] \[ \approx 2.45\% \]
3. Dimensionnement du disjoncteur
Capacité du disjoncteur nécessaire :
Le calcul ci-dessus montre un courant de charge total d’environ 17.08 ampères. En pratique, un disjoncteur de 20 ampères est choisi pour fournir une marge de sécurité adéquate, tout en respectant les normes de sécurité électrique.
4. Analyse de la sécurité
Vérification de la suffisance de la section de câble :
La charge maximale de courant est de 17.08 ampères, ce qui est inférieur à la capacité de charge recommandée pour un câble de 2.5 mm². Ce câble peut généralement supporter entre 20 et 25 ampères selon les normes électriques.
Ainsi, la section de câble de 2.5 mm² est suffisante pour la charge sans risque de surchauffe.
Calcul de Charge Électrique dans une Chambre
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