vendredi 22 janvier 2010

C'est quoi la masse électrique ?


J'étais en train de rédiger un article sur le "bruit de masse" l'autre jour entre le fromage et le dessert, quand je me suis dit : "Mais au fait c'est quoi la masse ?". Ca paraît être un acquis, mais l'expliquer de façon simple, accroche toi mon coco !
En électricité, on en entend souvent parler, et elle n'a rien à voir avec la masse d'un objet (celle qui permet de calculer le poids).

La définition

Voici une définition classique, que je vais expliciter : la masse, c'est un point de référence du potentiel électrique (wiki: Masse_(électricité)). Woaw !

Qu'est-ce que ça veut dire potentiel électrique ? Eh bien, dans les sciences, on utilise des échelles de mesure pour savoir de quoi on parle. On mesure par exemple la température en degrés Celsius pour savoir s'il fait plus ou moins chaud, la vitesse en km/h, les distances en mètres (m)... En électricité, un potentiel permet de définir une sorte d'échelle de l'état électrique : plus ou moins "chargé". Cette échelle est exprimée en Volt (du nom de l'inventeur de la pile électrique Volta). La référence correspond le plus souvent au 0. Ainsi un potentiel de référence électrique, autrement dit la masse, correspond le plus souvent à 0 Volt (mais pas toujours, j'y reviendrai plus tard).

A quoi sert la masse ?

Dans un circuit électrique (un chemin si vous préférez), par elle passe la quantité d'électricité indésirable.
Prenons deux exemples :
  • dans les fils d'un montage hifi, elle permet de filtrer certains "bruits" dans le signal audio (ou son si vous préférez)
  • dans le cas d'appareils électroménagers, elle nous protège nous, les consommateurs, de défauts d'isolement
Je reviens sur le cas des appareils électroménagers. Imaginons une machine à laver. Elle est branchée au réseau électrique, et donc alimentée par du 220V (ça fait donc 220V de plus que la masse si vous avez suivi !). Si dans cette grosse boîte pleine de fils, l'un d'entre eux, connecté à la phase (celui que vous envoie du 220V dans les dents) vient à toucher la carcasse, alors si tout se passe bien, le disjoncteur se déclenche (les plombs sautent). Pourquoi ?
Parce que toute carcasse d'appareil électroménager est reliée à la masse (c'est d'ailleurs symbolisé par le dessin à gauche, que vous trouverez quelque part sur votre appareil électrique). Et évidemment si on relie un point qui est chargé à 220V et l'autre à 0V, ça fait une belle décharge, et donc les plombs ont de quoi sauter.

Si la masse n'était pas là, c'est votre corps qui ferait office de fil relié à la Terre, car votre corps conduit l'électricité. L'électricité, cette flemmarde, cherche toujours à aller vers un état plus peinard, et elle se "déchargerait" donc à travers vous pour aller vers le 0. Vous le sentiriez passer ! Et votre coupe de cheveux aussi s'en ressentirait :)







Où trouve-t-on la masse dans la vie de tous les jours ?

Facile ! Un autre nom de la masse est... la Terre ! Eh oui, la Terre est au potentiel 0. Evidemment, car si la elle avait un potentiel non nul, on aurait une énergie gratuite et illimitée à portée de main, il suffirait par exemple de brancher son chargeur de téléphone dans le sol, pas dans une prise électrique (je schématise bien sûr !).

Justement, puisque je parle de prise électrique, regardez celles qui se trouvent autour de vous :

Il y a, normalement, 2 trous et une fiche. La masse est reliée à cette fiche qui dépasse. Le courant qui alimente les appareils électriques, lui, passe par les trous, donc on ne met pas ses doigts dedans !! On peut par contre toucher sans danger la fiche de masse.


Enfin pour les bricoleurs, ceux qui relient les fils dans les prises électriques par exemple, sachez qu'un code de couleur normalisé permet de reconnaître le fil de masse : il est jaune et vert.

Enfin, sur le papier, il existe deux symboles utilisés par les gens qui dessinent les schémas électriques. Pourquoi différencie-t-on la Terre et la masse ? Eh bien la Terre est au potentiel de 0V. Si je prends la Terre comme référence, alors par définition c'est une masse. Mais si mon potentiel de référence n'est pas 0V, mais 10V (par exemple au pif !), la masse de mon circuit est à 10V, et dans ce contexte précis, la Terre n'est plus équivalente à la masse. Bon, en vrai, les deux sont très souvent équivalents ! Retenez donc que c'est pareil, pour simplifier ;)


Ça y est, la masse électrique n'a plus de secrets pour vous ?