S25 – Choisir et sécuriser un appareil 📝⚓︎
Grandeurs électriques (U, I, P, E) – Sécurité électrique – Danger vs risque – Gestion des déchets
🎯 Objectifs⚓︎
À l'issue de la séance, vous serez capables de :
- définir les grandeurs électriques U, I, P, E et leurs unités
- utiliser les relations P = U × I et E = P × t
- distinguer danger et risque
- identifier les pictogrammes et dispositifs de sécurité électrique
- justifier le choix d'un appareil pour un usage donné
- adopter une démarche éco-responsable pour les déchets
🧴 Pourquoi c'est important pour votre métier ?⚓︎
En institut comme en laboratoire CQ, vous travaillez quotidiennement avec des appareils électriques. Vous devez savoir :
- Lire une plaque signalétique (tension, puissance, classe de sécurité)
- Vérifier que votre installation peut supporter tous vos appareils
- Protéger vos clientes et vous-même des risques électriques
- Gérer les déchets d'appareils et de produits de manière responsable
💡 Un appareil mal branché peut disjoncter pendant un soin. Un appareil non conforme peut provoquer une électrisation. Comprendre l'électricité, c'est garantir la sécurité et le professionnalisme.
🧴 Accroche professionnelle⚓︎
Situation : Vous ouvrez votre institut. Votre pièce de soins dispose d'une prise 230 V protégée par un disjoncteur de 16 A. Vous souhaitez brancher simultanément :
| Appareil | Puissance |
|---|---|
| Vapozone | 800 W |
| Appareil de sonophorèse | 80 W |
| Lampe loupe LED | 25 W |
| Chauffe-cire | 150 W |
| Stérilisateur UV | 40 W |
Question : Votre prise va-t-elle tenir ? Comment calculer ? Et si ça disjoncte pendant un soin, que faire ?
📄 Documents⚓︎
Document 1 – Les grandeurs électriques⚓︎
Les 4 grandeurs fondamentales⚓︎
| Grandeur | Symbole | Unité | Analogie « circuit d'eau » |
|---|---|---|---|
| Tension | U | volt (V) | Pression de l'eau |
| Intensité | I | ampère (A) | Débit de l'eau |
| Puissance | P | watt (W) | Force du jet |
| Énergie | E | joule (J) ou wattheure (Wh) / kilowattheure (kWh) | Quantité totale d'eau utilisée |
Relations fondamentales⚓︎
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ │
│ P = U × I │
│ │
│ P : puissance (W) │
│ U : tension (V) │
│ I : intensité (A) │
│ │
│ Relations dérivées : │
│ I = P / U U = P / I │
│ │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ E = P × t │
│ │
│ E : énergie (J si t en s ; Wh/kWh si t en h) │
│ P : puissance (W ou kW) │
│ t : temps (s ou h) │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────┘
Valeurs de référence en France⚓︎
| Donnée | Valeur |
|---|---|
| Tension du réseau | 230 V |
| Fréquence du réseau | 50 Hz |
| Intensité max par prise (standard) | 16 A |
| Puissance max par prise (16 A) | P = 230 × 16 = 3 680 W |
Document 2 – Plaques signalétiques d'appareils⚓︎
Appareil A : Vapozone professionnel⚓︎
| Information | Valeur |
|---|---|
| Tension | 220-240 V ~ |
| Fréquence | 50/60 Hz |
| Puissance | 800 W |
| Classe | I (prise avec terre) |
| Marquage | CE |
| IP | IP21 (protection contre les gouttes d'eau) |
Appareil B : Sèche-cheveux professionnel⚓︎
| Information | Valeur |
|---|---|
| Tension | 220-240 V ~ |
| Fréquence | 50 Hz |
| Puissance | 2 200 W |
| Classe | II (double isolation ☐☐) |
| Marquage | CE |
Appareil C : Spectrophotomètre UV-visible⚓︎
| Information | Valeur |
|---|---|
| Tension | 100-240 V ~ |
| Fréquence | 50/60 Hz |
| Puissance | 150 W |
| Classe | I (prise avec terre) |
| Marquage | CE |
| Lampe | Tungstène-halogène + deutérium |
Document 3 – Danger et risque⚓︎
Définitions⚓︎
| Concept | Définition | Exemple |
|---|---|---|
| Danger | Propriété intrinsèque d'une situation ou d'un appareil de provoquer un dommage | Le courant électrique 230 V est un danger |
| Risque | Probabilité qu'un dommage survienne, compte tenu des mesures de protection | Le risque d'électrocution est faible avec un disjoncteur et une prise de terre |
Les 4 risques électriques⚓︎
| Risque | Description | Cause fréquente |
|---|---|---|
| Électrisation | Passage du courant dans le corps (choc) | Contact avec un fil dénudé |
| Électrocution | Électrisation mortelle | Contact avec la phase sans protection |
| Brûlure | Échauffement ou arc électrique | Court-circuit, surcharge |
| Incendie | Embrasement des matériaux | Surcharge, câble sous-dimensionné |
⚠️ En institut : La proximité de l'eau (soins du visage, vapeur, nettoyage) augmente le risque. L'eau rend la peau plus conductrice → danger accru.
Document 4 – Dispositifs de sécurité électrique⚓︎
Protection des personnes⚓︎
| Dispositif | Rôle | Comment ça protège |
|---|---|---|
| Prise de terre (fil vert/jaune) | Évacuer le courant de fuite vers le sol | Le courant passe par la terre au lieu du corps |
| Disjoncteur différentiel (30 mA) | Couper le courant en cas de fuite | Détecte une différence de courant → coupure très rapide (ms à 0,3 s) |
| Fusible | Couper le circuit si intensité trop forte | Fond quand I > calibre → protège contre surcharge |
Classes de protection⚓︎
| Classe | Symbole | Protection | Exemple |
|---|---|---|---|
| I | 🔌 (3 broches) | Mise à la terre obligatoire | Vapozone, étuve, spectrophotomètre |
| II | ☐☐ | Double isolation, pas de terre | Sèche-cheveux, lisseur |
| III | — | Très basse tension (< 50 V) | Chargeur de téléphone, lampe LED 12 V |
Marquages obligatoires⚓︎
| Marquage | Signification |
|---|---|
| CE | Conformité aux exigences européennes (déclaration du fabricant) |
| NF | Conforme aux normes françaises (volontaire) |
| 🗑️ barré | DEEE : ne pas jeter avec les ordures ménagères |
| IP xx | Indice de protection (1er chiffre : solides, 2e : eau) |
Document 5 – Gestion des déchets⚓︎
Filières de tri en institut et en labo⚓︎
| Type de déchet | Filière | Symbole |
|---|---|---|
| DEEE (appareils électriques en fin de vie) | Collecte séparée (point de collecte, reprise distributeur) | 🗑️ barré |
| Lampes UV / fluorescentes | Collecte spéciale (contiennent du mercure) | Récupération en déchèterie |
| Déchets chimiques (solutions de labo) | Collecte spécialisée, bidons étiquetés | Jamais dans l'évier ! |
| Emballages cosmétiques | Tri sélectif (plastique, verre, carton) | ♻️ |
| Consommables souillés (cotons, lingettes) | Ordures ménagères | — |
Éco-gestes au quotidien⚓︎
- Éteindre les appareils en veille (la veille consomme !)
- Choisir des appareils durables et réparables (indice de réparabilité)
- Entretenir régulièrement les appareils (allonge leur durée de vie)
- Recycler les consommables quand c'est possible
🧪 Travail 1 – Les grandeurs électriques (15 min)⚓︎
🎯 Compétence E2 : Mobiliser, Analyser
À partir du Document 1 :
1.1 – Compléter le tableau⚓︎
| Grandeur | Symbole | Unité | Instrument de mesure |
|---|---|---|---|
| Tension | _ | _ | Voltmètre |
| Intensité | _ | _ | Ampèremètre |
| Puissance | _ | _ | Wattmètre |
| Énergie | _ | _ | Compteur électrique |
1.2 – Calculs (méthode D.U.C.I.)⚓︎
a) Un stérilisateur UV de puissance P = 40 W est branché sur le réseau 230 V. Calculez l'intensité I qu'il consomme.
b) Un sèche-cheveux professionnel consomme une intensité I = 9,6 A sous 230 V. Calculez sa puissance P.
c) Un chauffe-cire de 150 W fonctionne pendant 6 heures par jour. Calculez l'énergie consommée en kWh.
1.3 – La question de l'accroche⚓︎
Reprenez la situation de l'accroche. Calculez la puissance totale des 5 appareils et l'intensité totale. Comparez au calibre du disjoncteur (16 A). Conclusion ?
| Appareil | P (W) |
|---|---|
| Vapozone | 800 |
| Sonophorèse | 80 |
| Lampe loupe | 25 |
| Chauffe-cire | 150 |
| Stérilisateur UV | 40 |
| TOTAL | _ |
I_total = P_total / U = _ / 230 = _ A
Calibre du disjoncteur : 16 A. Conclusion :
⚠️ Travail 2 – Danger et risque (10 min)⚓︎
🎯 Compétence E2 : Mobiliser, Interpréter
À partir du Document 3 :
2.1 – Distinguer danger et risque⚓︎
Pour chaque situation, identifiez le danger et évaluez le risque (faible, moyen, élevé) :
| Situation | Danger | Risque | Niveau |
|---|---|---|---|
| Sèche-cheveux Classe II, état neuf, mains sèches | |||
| Vapozone Classe I, câble dénudé, sol mouillé | |||
| Spectrophotomètre Classe I, prise avec terre, labo sec | |||
| Fer à lisser, câble endommagé, près d'un lavabo |
2.2 – Question ouverte⚓︎
Pourquoi le risque est-il plus élevé en institut qu'en bureau ? (2-3 lignes)
🔌 Travail 3 – Dispositifs de sécurité (10 min)⚓︎
🎯 Compétence E2 : Mobiliser, Analyser
À partir du Document 4 :
3.1 – Identifier les protections⚓︎
Pour chaque appareil du Document 2, identifiez la classe de protection et les protections associées :
| Appareil | Classe | Prise de terre ? | Double isolation ? |
|---|---|---|---|
| Vapozone | _ | _ | _ |
| Sèche-cheveux | _ | _ | _ |
| Spectrophotomètre | _ | _ | _ |
3.2 – Cas pratique⚓︎
Vous constatez que la prise dans votre cabine de soin n'a pas de broche de terre. Vous devez brancher un vapozone (Classe I). Que faites-vous ? Justifiez.
🛒 Travail 4 – Choisir un appareil (10 min)⚓︎
🎯 Compétence E2 : Analyser, Argumenter
Vous devez choisir un stérilisateur UV pour votre institut. Voici 3 modèles :
| Critère | Modèle A | Modèle B | Modèle C |
|---|---|---|---|
| Prix | 89 € | 145 € | 210 € |
| Puissance | 15 W | 25 W | 36 W |
| Marquage CE | ✅ | ✅ | ✅ |
| Classe | II | I | I |
| Indice de réparabilité | 3/10 | 6/10 | 8/10 |
| Garantie | 1 an | 2 ans | 3 ans |
| Efficacité | 1 tiroir | 2 tiroirs | 2 tiroirs + minuteur |
| Pictogramme DEEE | ✅ | ✅ | ✅ |
Quel modèle recommandez-vous ? Justifiez votre choix avec au moins 3 arguments couvrant les critères technique, sécuritaire et éco-responsable.
♻️ Travail 5 – Gestion des déchets (5 min)⚓︎
🎯 Compétence E2 : Mobiliser, Communiquer
À partir du Document 5 :
Classez chaque déchet dans la bonne filière :
Déchets à classer : sèche-cheveux en panne – tube UV usagé – flacon de shampoing vide (plastique) – solution d'étalonnage périmée (labo) – cotons usagés – emballage carton – cire usagée
| Filière DEEE | Collecte spéciale | Tri sélectif | Ordures ménagères | Déchets chimiques |
|---|---|---|---|---|
✅ Synthèse personnelle⚓︎
Rédigez une synthèse de 8 à 12 lignes qui explique comment choisir et sécuriser un appareil en institut ou en laboratoire.
Mots obligatoires à utiliser : tension, puissance, intensité, danger, risque, classe de protection, disjoncteur, DEEE.
🎯 Entraînement filé⚓︎
Situation : Vous ouvrez votre institut. Votre installation est protégée par un disjoncteur de 16 A sous 230 V. Vous voulez brancher simultanément sur une même ligne : un vapozone (800 W), un appareil de sonophorèse (80 W), une lampe loupe (25 W) et un stérilisateur UV (40 W).
Est-ce possible ? Justifiez par un calcul et proposez une solution si la puissance est insuffisante.
🗺️ Auto-évaluation⚓︎
| Je sais… | Pas du tout | Un peu | Plutôt bien | Très bien |
|---|---|---|---|---|
| Définir U, I, P, E et leurs unités | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Utiliser P = U × I et E = P × t | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Lire une plaque signalétique | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Distinguer danger et risque | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Identifier les classes I, II, III | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Justifier le choix d'un appareil | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
| Connaître les filières de déchets (DEEE) | ☐ | ☐ | ☐ | ☐ |
Si vous avez coché "Pas du tout" ou "Un peu" :⚓︎
| Notion à retravailler | Action |
|---|---|
| Grandeurs électriques | Revoir Document 1, refaire les calculs avec FM02 |
| Sécurité | Revoir Documents 3 et 4, mémoriser les 3 classes |
| Choix d'appareil | Revoir les critères (technique, sécurité, éco) |
🔧 Outils méthodologiques⚓︎
➡️ Fiche méthode 02 – Calculer et interpréter (D.U.C.I.)
➡️ Fiche méthode 01 – Justifier une réponse scientifique (O.A.C.J.)
🔗 Lien avec la suite⚓︎
⬅️ Séance précédente : S24 – UV-Visible : spectres et absorbance
➡️ Séance suivante : S26 – Stabilité/dégradation : expliquer et recommander