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Puissance électrique : calcul, dimensionnement et norme NF C 15-100
Le calcul de puissance électrique est fondamental pour le dimensionnement des installations domestiques et industrielles. En France, la norme NF C 15-100 (homologuée par l'AFNOR) régit toutes les installations basse tension résidentielles et définit les règles de sécurité électrique.
Relations fondamentales entre grandeurs électriques
Loi d'Ohm : U = R × I. Puissance en courant continu : P = U × I = R × I². Puissance en courant alternatif monophasé : P = U × I × cos(φ) (puissance active), S = U × I (puissance apparente), Q = U × I × sin(φ) (puissance réactive). Le facteur de puissance cos(φ) vaut 1 pour les appareils purement résistifs (chauffe-eau, convecteur) et peut descendre à 0.7-0.85 pour les appareils inductifs (moteurs, climatiseurs).
Norme NF C 15-100 : calibres de disjoncteurs
La norme française définit les calibres standard des disjoncteurs : 2A (éclairage faible), 10A (éclairage, petits appareils), 16A (prise de courant standard, 3 680W), 20A (lave-linge, lave-vaisselle, 4 600W), 25A (gros électroménager), 32A (cuisinière électrique, 7 360W). Le tableau général basse tension (TGBT) du logement est protégé par le disjoncteur de branchement d'abonné (calibre 30-90A selon l'abonnement EDF Enedis).
Dimensionnement des câbles (sections)
La section minimale des conducteurs cuivre en fonction du courant (NF C 15-100) : 1.5 mm² pour éclairage (max 16A), 2.5 mm² pour prises de courant (max 20A), 4 mm² pour appareils > 20A, 6 mm² pour tableau secondaire. L'aluminium, moins bon conducteur que le cuivre, nécessite des sections supérieures d'un rang. La longueur des câbles influe sur la chute de tension (limitée à 3% pour les circuits d'éclairage, 5% pour les circuits de force).
Quelle est la différence entre Watts et Volt-Ampères ?
Les Watts (W) mesurent la puissance active. Les VA mesurent la puissance apparente. Pour les appareils résistifs (cos φ = 1) : W = VA. Pour les appareils inductifs : W < VA.
Comment calculer la puissance d'un appareil électrique ?
P (W) = U (V) × I (A) × cos(φ) en monophasé. En triphasé : P = √3 × U × I × cos(φ).
Quelle est la capacité d'un disjoncteur de 20A en monophasé 230V ?
P_max = 230V × 20A = 4 600 W pour cos φ = 1.