La maison sous tension : la surcharge
Soir d’hiver. Sur la multiprise du salon, la bouilloire chauffe (2 000 W, soit ≈ 8,7 A sous 230 V) et un téléphone se recharge (≈ 0,1 A). Au tableau électrique, la jauge est verte : ≈ 8,8 A, sous les 16 A du disjoncteur. Mais il fait froid… et quelqu’un branche le radiateur de 2 000 W sur la même multiprise. La somme bondit à ≈ 17,5 A : les fils se mettent à chauffer — c’est l’effet Joule, subi cette fois — et CLAC : le disjoncteur saute, la maison s’éteint. Ce petit levier noir vient peut-être d’empêcher un incendie.
L'essentiel
Pour rester en sécurité, l'installation possède un disjoncteur qui coupe tout si le courant devient trop fort, et des fusibles qui fondent en cas de problème. Brancher trop d'appareils sur une multiprise fait passer une intensité trop grande : les fils chauffent, c'est dangereux — c'est une surcharge. Pour dépenser moins d'énergie, on peut supprimer les veilles, remplacer les vieilles ampoules par des lampes DEL et regarder la classe énergétique des appareils.
L'idée à retenir
Le secteur 230 V est utile mais dangereux : si l’intensité devient trop forte, les fils s’échauffent par effet Joule (subi) jusqu’au risque d’incendie. L’installation est donc protégée. Le DISJONCTEUR coupe automatiquement le courant dès que l’intensité dépasse son CALIBRE (par exemple 16 A), puis se réarme ; le FUSIBLE contient un fil fin qui FOND en cas de surintensité. Le danger classique est la SURCHARGE d’une multiprise : les intensités de tous les appareils branchés s’ADDITIONNENT — chacune se calcule par I = P ÷ U, c’est la relation de la puissance P = U × I lue à l’envers, avec P en watts (le débit d’énergie de l’appareil ; 1 kW = 1 000 W, la bouilloire de 2 000 W fait 2 kW) sous U = 230 V. Radiateur 2 000 W + bouilloire 2 000 W = 4 000 W, soit I = 4 000 ÷ 230 ≈ 17,4 A : plus que les 16 A admis — le disjoncteur coupe, ou, sans protection, les fils surchauffent. Et pour consommer moins d’énergie (E = P × t, comptée en kWh par le compteur), il existe des gestes CHIFFRABLES : remplacer une ampoule de 60 W par une LED de 10 W, supprimer les veilles, lire la classe énergétique.
Comment ça marche, étape par étape
- Plan ① — Chaque appareil branché sur la multiprise ajoute SON courant : les intensités s’additionnent. La bouilloire de 2 000 W tire I = P ÷ U = 2 000 ÷ 230 ≈ 8,7 A (sa résistance chauffante transforme l’électricité en chaleur : l’effet Joule UTILE) ; le chargeur du téléphone, ≈ 0,1 A. Total : 8,7 + 0,1 ≈ 8,8 A — la jauge du tableau reste sous le trait rouge du calibre, 16 A. Tout va bien… mais regarde au pied de la multiprise : le radiateur de 2 000 W attend, débranché. Il fait froid ce soir.
- Plan ② — Le radiateur est branché : la somme bondit à 8,7 + 0,1 + 8,7 ≈ 17,5 A, au-dessus des 16 A admis. C’est une SURCHARGE : dans les fils de la multiprise, trop de courant passe — ils s’échauffent par effet Joule, SUBI cette fois, et pourraient s’enflammer. Alors le disjoncteur joue son rôle : l’intensité dépasse son calibre, il COUPE automatiquement tout le circuit — la lampe s’éteint, la maison bascule dans le noir… et les fils refroidissent. Une coupure agaçante ? Non : une protection. On ne branche jamais plusieurs gros appareils sur une même multiprise.
Comprendre
Le courant électrique est utile mais peut être dangereux : sous le secteur 230 V, une intensité trop forte échauffe les fils (par effet Joule) et peut provoquer un incendie ; c'est pourquoi on ne manipule jamais directement le secteur. Une installation domestique est donc protégée. Le disjoncteur coupe automatiquement le courant dès que l'intensité dépasse son calibre (par exemple 16 A) ; le fusible, lui, contient un fil qui fond et interrompt le circuit en cas de surintensité.
Un danger courant est la surcharge d'une multiprise : si l'on branche trop d'appareils, l'intensité totale peut dépasser la valeur admise. Par exemple, une multiprise prévue pour 16 A sous 230 V supporte environ 3 680 W ; y brancher ensemble un radiateur de 2 000 W et une bouilloire de 2 000 W, soit 4 000 W, ferait passer une intensité d'environ 4 000 ÷ 230 ≈ 17,4 A, supérieure à 16 A : le disjoncteur coupe (ou, sans protection, les fils surchauffent). Ces protections rejoignent ce qui a été vu en 5e sur les matériaux conducteurs et isolants.
On peut aussi réduire sa consommation d'énergie par des gestes concrets et chiffrables. Supprimer les veilles : des appareils laissés en veille consomment par exemple 15 W en permanence, soit environ 0,36 kWh par jour, ≈ 131 kWh et environ 26 € par an (à 0,20 € le kWh, prix indicatif 2026). Remplacer une ampoule à incandescence de 60 W par une lampe DEL de 10 W qui éclaire autant fait économiser 50 W à chaque instant d'éclairage.
Enfin, comparer la classe énergétique des appareils, du plus économe au plus gourmand, aide à choisir. Pour juger, on s'appuie sur des mesures (puissance, durée, kWh, euros) et non sur des impressions : c'est ce qui distingue un fait chiffré d'une simple opinion. La question plus générale du rendement et de la conservation de l'énergie est traitée dans le chapitre sur l'énergie et ses conversions.
Le cours
Le courant électrique rend d'immenses services, mais il présente des dangers qu'il faut connaître. Sous le secteur 230 V, une intensité trop forte échauffe les fils par effet Joule et peut déclencher un incendie ; de plus, une tension de 230 V est dangereuse pour le corps, et on ne manipule jamais le secteur directement. Une installation est donc protégée par deux dispositifs.
Le disjoncteur coupe le courant automatiquement dès que l'intensité dépasse son calibre, par exemple 16 A ; il est réarmable. Le fusible contient un fil qui fond et interrompt le circuit en cas de surintensité. La surcharge d'une multiprise est un risque fréquent : brancher trop d'appareils fait passer une intensité totale trop grande.
Une multiprise prévue pour 16 A sous 230 V supporte environ 3 680 W ; y brancher ensemble un radiateur de 2 000 W et une bouilloire de 2 000 W (soit 4 000 W) ferait circuler environ 4 000 ÷ 230 ≈ 17,4 A, au-delà des 16 A admis : le disjoncteur coupe, sinon les fils surchauffent. Ces notions prolongent l'étude des matériaux conducteurs et isolants de la 5e. On peut aussi réduire sa consommation par des gestes chiffrables : supprimer les veilles (15 W en permanence représentent environ 0,36 kWh par jour, soit ≈ 131 kWh et environ 26 € par an), remplacer une ampoule à incandescence de 60 W par une lampe DEL (diode électroluminescente, souvent appelée LED) de 10 W qui éclaire autant (50 W économisés), et comparer la classe énergétique des appareils.
Ces choix se justifient par des mesures — puissance, durée, kWh, euros — et non par des impressions : distinguer un fait chiffré d'une opinion est essentiel. La conservation et le rendement de l'énergie, plus généraux, sont traités dans le chapitre sur l'énergie et ses conversions.
Vois cette notion fonctionner : la scène animée, plan par plan →
Les erreurs fréquentes
- On peut brancher autant d'appareils qu'on veut sur une multiprise, il n'y a aucun risque.
- Une multiprise admet une intensité maximale (souvent 16 A) : trop d'appareils font passer une intensité trop grande, les fils chauffent et c'est un risque d'incendie. Le disjoncteur ou le fusible coupe alors le circuit.
- Un appareil en veille ne consomme rien puisqu'il est éteint.
- Un appareil en veille consomme quand même de l'énergie en permanence (quelques watts) ; sur une année, 15 W de veilles représentent 0,36 kWh par jour, soit ≈ 131 kWh et environ 26 €.
Tu maîtrises la notion si…
- Nommer deux protections d'une installation (disjoncteur, fusible) et expliquer le rôle d'un disjoncteur calibré.
- Expliquer le risque d'une surcharge de multiprise en reliant l'intensité totale au calibre admis.
- Proposer et chiffrer au moins un geste d'économie d'énergie (veille, DEL, classe énergétique) en distinguant un fait mesuré d'une opinion.
Vérifie que tu as compris
Sur une multiprise prévue pour 16 A (sous 230 V), on branche ensemble un radiateur de 2 000 W et une bouilloire de 2 000 W. Que se passe-t-il ?
Réponse L'intensité (environ 17,4 A) dépasse 16 A : surcharge, le disjoncteur coupe
Ensemble, 2 000 + 2 000 = 4 000 W donnent I = 4 000 ÷ 230 ≈ 17,4 A, au-dessus des 16 A admis : c'est une surcharge, les fils chauffent et le disjoncteur (ou le fusible) coupe le circuit.
À quoi sert le disjoncteur d'une installation électrique ?
Réponse à couper le courant si l'intensité dépasse son calibre
Le disjoncteur protège l'installation : il coupe automatiquement le courant dès que l'intensité dépasse son calibre (par exemple 16 A). Le fusible joue un rôle voisin en fondant en cas de surintensité.
Des appareils laissés en veille (petite lumière rouge allumée) consomment-ils de l'énergie ?
Réponse oui, quelques watts en permanence, ce qui fait environ 130 kWh sur l'année
Un appareil en veille n'est pas vraiment éteint : il consomme en permanence quelques watts. Les veilles d'un logement, soit environ 15 W en continu, font 0,36 kWh par jour et ≈ 131 kWh sur l'année (0,36 × 365), donc environ 26 € (à 0,20 € le kWh, prix indicatif 2026). Les supprimer est un geste d'économie chiffrable.
S'entraîner sur cette notion
La scène s'anime pas à pas, la mascotte t'explique, puis tu t'entraînes. Gratuit pour commencer.
Ouvrir cette scène dans Azulma →Les quatre étapes pour maîtriser cette notion
Le disjoncteur coupe si l’intensité dépasse son calibre.
Revois la scène : tant que la somme des intensités restait sous 16 A, le disjoncteur laissait passer. Dès qu’elle a dépassé son CALIBRE (≈ 17,5 A > 16 A), il a coupé automatiquement le courant de toute la maison — c’est exactement son rôle : protéger l’installation des surintensités, avant que les fils ne chauffent trop (effet Joule subi). Ce n’est ni un compteur, ni un interrupteur ordinaire : c’est le gardien calibré du circuit, et il peut se réarmer une fois le problème réglé.
4 000 W ÷ 230 V ≈ 17,4 A > 16 A : surcharge.
Mène l’enquête en trois pas. ① Additionne les puissances : radiateur 2 000 W + bouilloire 2 000 W = 4 000 W. ② Convertis en intensité avec I = P ÷ U : 4 000 ÷ 230 ≈ 17,4 A (valeur arrondie, annoncée comme telle). ③ Compare au calibre : 17,4 A > 16 A — la multiprise est en SURCHARGE, même sans compter le chargeur. Les fils s’échaufferaient par effet Joule (risque d’incendie) : le disjoncteur coupe, ou le fusible fond. Voilà pourquoi on ne branche pas deux gros appareils de chauffe sur la même multiprise.
À lumière égale : 60 → 10 W, soit 300 → 50 Wh en 5 h.
Les deux lampes éclairent AUTANT, mais l’ampoule à incandescence consomme 60 W quand la LED n’en consomme que 10 W : le remplacement économise 60 − 10 = 50 W à chaque instant. Pour le voir en énergie, dessine E = P × t comme une AIRE : hauteur = la puissance, largeur = la durée. Sur une soirée de 5 h, l’incandescence consomme 60 × 5 = 300 Wh, la LED 10 × 5 = 50 Wh — six fois moins (300 ÷ 50 = 6), et 250 Wh économisés chaque soir. C’est un fait chiffré : mêmes lumens, bien moins de wattheures.
Opinion réfutée : 15 W → 0,36 kWh/jour → ≈ 26 €/an.
« Les appareils en veille ne consomment rien » : c’est une OPINION — et les mesures la contredisent. Des veilles qui tirent 15 W en permanence consomment 15 × 24 = 360 Wh chaque jour, soit 0,36 kWh par jour (rappel : 1 kWh, c’est l’énergie d’un appareil de 1 000 W pendant 1 h — l’unité du compteur ; on dit des wattheures, des watts MULTIPLIÉS par des heures, jamais « des watts par heure »). Sur une année : ≈ 131 kWh, soit environ 26 € (à 0,20 € le kWh, prix indicatif 2026). Un FAIT s’appuie sur des mesures — watts, kWh, euros — pas sur une impression ; l’étiquette de classe énergétique repose sur les mêmes kWh mesurés.
Dans le même chapitre
Voir tout le chapitre « Puissance et énergie électrique (loi d’Ohm) » →