Électricité · TP 02 · 2nde

Câblage domestique · va-et-vient

Transformer le simple allumage en va-et-vient pour commander la lampe depuis deux endroits, puis vérifier toutes les combinaisons.

Le TPsujet, questions et travail à faire

Situation

Dans un couloir, on veut allumer et éteindre la même lampe depuis chaque extrémité. On transforme donc le simple allumage du TP précédent en va-et-vient, en utilisant le deuxième interrupteur de la planche.

Dans l’animation, bascule S1 puis S2 dans tous les sens. Observe quelle navette transporte la phase.

1. Comprendre le montage

1.1 Complète la table de fonctionnement à l’aide de l’animation (ferme Q1, puis bascule S1 et S2). Position 0 = bascule en bas, 1 = en haut.

S1 S2 Lampe (allumée / éteinte)
0 0
0 1
1 0
1 1

1.2 Qu’est-ce qu’une navette ? Quelle couleur utilise-t-on sur la planche ?

Réponse sur la feuille · 2 lignes

1.3 Sur quelle borne de S1 arrive la phase ? D’où part le retour vers la lampe ?

Réponse sur la feuille · 2 lignes

1.4 Dans l’animation (onglet PlancheVoltmètre), ferme Q1 et mets S1 et S2 dans des positions différentes (lampe éteinte). Mesure entre S1 navette gauche et S1 navette droite. Quelle tension lis-tu ? Explique d’où viennent ces deux potentiels.

Réponse sur la feuille · 3 lignes

2. Préparer la modification

2.1 Compare le contenu des tubes avant et après.

Tube Simple allumage (TP 1) Va-et-vient
Boîte → S1
Boîte → S2
Boîte → patère

2.2 Combien de bornes Wago faut-il maintenant dans la boîte ? Vérifie dans la boîte de l’animation.

Réponse sur la feuille · 2 lignes

3. Réaliser

  1. Vérifie que la planche est débranchée.
  2. Ouvre la boîte de dérivation, S1 et S2.
  3. Déconnecte le retour orange de S1 et retire-le du tube.
  4. Passe deux navettes violettes dans le tube boîte → S1, et deux navettes + le retour dans le tube boîte → S2. Uniquement des conducteurs monobrins rigides.
  5. Raccorde : phase sur le commun de S1, navettes entre S1 et S2 (en passant par une borne Wago dans la boîte), commun de S2 vers le retour de la lampe.
  6. Dénude à la bonne longueur : aucun cuivre visible à la sortie des bornes.

4. Autocontrôle, essais et mesures

  • Uniquement des conducteurs monobrins rigides
  • Chaque conducteur résiste à une légère traction
  • Aucun cuivre dénudé visible
  • Couleurs respectées : navettes violettes, retour orange
  • Conducteurs droits et rangés, couvercles refermés

Visa du professeur avant mise sous tension :

Réponse sur la feuille · 1 ligne

EPI obligatoires : gants isolants, écran facial, tapis isolant.

4.1 Vérifie les quatre lignes de ta table de fonctionnement sur la planche. Tout est-il conforme ?

Réponse sur la feuille · 2 lignes

Prépare la colonne « Valeur attendue » avec le voltmètre de l’animation avant de mesurer sur la planche.

4.2 Q1 fermé, lampe allumée.

Mesure à la patère Valeur attendue Valeur mesurée
Retour – neutre
Retour – terre
Neutre – terre

4.3 Bascule S2 pour éteindre. Que devient la tension retour – neutre ? Pourquoi ? Vérifie ta prévision dans l’animation.

Réponse sur la feuille · 3 lignes

5. Remise en ordre

Outils rangés, chutes triées, poste propre.

Bilan

Explique à un camarade absent comment la lampe peut être commandée depuis deux endroits.

Réponse sur la feuille · 5 lignes

Pour aller plus loin (facultatif)

Ouvre l’animation « À quoi sert le fil de terre ? » en bas de la page. À l’étape 5, pourquoi le différentiel coupe-t-il alors que personne ne touche la patère ?

Réponse sur la feuille · 3 lignes

Animation · Va-et-vient et prise de courant

Arrivée 230 V~ · fiches banane (armoire de confinement)LNPE Q110 A1,5 mm² S1S2navettes E1patère Q216 A2,5 mm² XP1prise 16 A baladeuse LNPERNPE
QCM d’auto-évaluation6 questions
  1. À quoi sert un montage va-et-vient ?

  2. Les deux fils qui relient S1 à S2 s’appellent…

  3. Sur quel interrupteur arrive la phase ?

  4. La lampe est allumée. On bascule S2. Que se passe-t-il ?

  5. Combien de conducteurs passent dans le tube entre la boîte et S2 ?

  6. Peut-on utiliser un conducteur bleu comme navette ?

Pour aller plus loin · À quoi sert le fil de terre ?animation facultative

Tout fonctionne

La lampe utilise L1 et le neutre, le moteur monophasé L2 et le neutre, le moteur triphasé L1, L2 et L3 sans neutre. Le différentiel additionne les courants des 4 conducteurs qui traversent son tore : en temps normal la somme est nulle, il ne fait rien.

solPoste du lycée Transfo 20 000 V / 400 V réseau HTA 20 000 V primairesecondairepoint neutreL1L2L3Ncâbles vers l’atelier400 V entre phases230 V phase-neutreterre du neutreAtelier interrupteurdifférentiel IΔn30 mA différentiel en service terre oubliée M1~ M3~barrette de terreterre de l’atelierlampe à patère métallique · L1 + N moteur monophaséL2 + N moteur triphaséL1 L2 L3, sans neutre élève
Tension patère de la lampe / sol0 V
Courant dans le fil de terre0 A
Courant dans le corps0 mA
Mode libre :

Valeurs d’exemple : terre de l’atelier 30 Ω, terre du neutre 10 Ω, corps humain 1 000 Ω. Schéma de liaison à la terre TT.

Barèmesur 20
CritèrePoints
Réponses aux questions (parties 1, 2, 4 et bilan)5
Préparation : conducteurs monobrins rigides 1,5 mm², navettes violettes, retour orange2
Esthétique du câblage : conducteurs droits et rangés, réserve régulière dans la boîte, couvercles refermés3
Aucun cuivre dénudé visible (appareils, bornes Wago)3
Fonctionnement : les 4 combinaisons S1/S2 sont conformes, la prise reste alimentée4
Mesures au voltmètre réalisées avec les EPI2
Poste rangé et propre1
Total20
Consignes de sécurité
  • Planche débranchée avant toute modification : aucune fiche branchée.
  • Seul le professeur met la planche sous tension, dans l’armoire de confinement.
  • Pendant les mesures sous tension : gants isolants, écran facial, tapis isolant.
  • En cas de doute, on s’arrête et on appelle le professeur.
Matériel
  • La planche câblée au TP précédent (simple allumage)
  • Conducteurs monobrins rigides H07V-U 1,5 mm² : rouge, violet (navettes), orange (retour)
  • Bornes de connexion automatiques Wago
  • Pince à dénuder, pince coupante, tournevis isolés 1000 V, tire-fil
  • Pour les mesures : voltmètre CAT III et cordons, gants isolants, écran facial, tapis isolant
Documentation · Planche de câblage domestique1 doc

Planche 50 × 50 cm, tubes IRL Ø16, boîte de dérivation centrale, appareillage type Plexo, disjoncteurs Q1 10 A et Q2 16 A sur rail DIN.

Documentation réservée : elle s’ouvre depuis les ordinateurs du lycée. Un collègue peut la demander par lien personnel.

Compétences du référentiel8
  • C1.1 Analyser l’organisation fonctionnelle, structurelle et temporelle d’un système
    • C1.1.1 Décoder toutes formes de représentation des solutions constructives
  • C1.2 Identifier et caractériser la chaîne d’énergie
    • C1.2.1 Décoder toutes formes de représentation des circuits de distribution des énergies
    • C1.2.3 Identifier et désigner les composants qui réalisent les fonctions alimenter, protéger, distribuer, convertir, transmettre, stocker, moduler
  • C1.4 Préparer son intervention de maintenance
    • C1.4.6 Inventorier, consulter, rassembler et vérifier outils, appareils de mesure, EPI, pièces et consommables
  • C1.5 Participer à l’arrêt, à la remise en service d’un système dans le respect des procédures
    • C1.5.2.4 Vérifier la présence et les niveaux des énergies d’alimentation
    • C1.5.2.8 Vérifier le bon fonctionnement du système
  • C1.6 Respecter les règles environnementales
    • C1.6.5 Tenir son poste de travail en ordre et propre
  • C1.7 Identifier et maîtriser les risques pour les biens et les personnes
    • C1.7.3 Appliquer les mesures définies (EPI, EIS, EPC, consignation, procédures)