Qu'est-ce que la chute de tension ?
La chute de tension correspond à la baisse de tension le long d'un câble, provoquée par la résistance électrique du conducteur. Lorsque le courant circule dans un fil, une partie de l'énergie se dissipe sous forme de chaleur : la tension disponible côté récepteur est donc inférieure à celle de la source. Une chute de tension trop importante peut entraîner un éclairage faiblard, une surchauffe des moteurs et un dysfonctionnement des équipements. Ce calculateur fonctionne en unités métriques et s'applique partout dans le monde ; de nombreuses normes recommandent de maintenir la chute en dessous de 3 à 5 % de la tension nominale.
Comment l'utiliser
Sélectionnez le matériau du conducteur (cuivre ou aluminium) et indiquez si le circuit est monophasé ou triphasé. Saisissez ensuite l'intensité du courant en ampères, la longueur du câble (aller simple) en mètres, la section du conducteur en mm² et la tension de la source. L'outil affiche la chute de tension absolue, la chute exprimée en pourcentage et la tension restante côté récepteur.
La formule expliquée
Nous utilisons la forme reposant sur la résistivité : $$U_{chute} = \dfrac{k \cdot \rho \cdot L \cdot I}{A}$$ Ici, \(\rho\) (rho) représente la résistivité — environ 0,0172 Ω·mm²/m pour le cuivre et 0,0282 Ω·mm²/m pour l'aluminium à 20 °C. Le facteur k tient compte de la configuration du circuit : 2 en monophasé (le courant fait l'aller-retour, ce qui double la longueur du conducteur) et \(\sqrt{3}\) (≈ 1,732) pour un calcul triphasé équilibré entre phases.
Exemple concret
Un câble en cuivre transporte 20 A sur une longueur aller de 30 m, avec une section de 4 mm², sur une alimentation monophasée de 230 V. $$U_{chute} = \frac{2 \times 0{,}0172 \times 30 \times 20}{4} = 5{,}16 \text{ V}$$ Cela représente \(5{,}16 / 230 \times 100 = 2{,}24\,\%\), soit 224,84 V côté récepteur — bien en dessous de la limite habituelle de 5 %.
Foire aux questions
Pourquoi multiplier la longueur par 2 ? Le courant doit aller jusqu'au récepteur puis revenir : la longueur de conducteur effective d'un circuit monophasé est donc le double de la longueur aller simple.
Cuivre ou aluminium ? L'aluminium présente une résistivité plus élevée : à section égale, il génère donc une chute de tension plus importante. Il faut généralement prévoir une section plus grande.
La température joue-t-elle un rôle ? Oui : la résistivité augmente avec la température. Cet outil utilise les valeurs standard à 20 °C ; un conducteur chaud entraînera donc une chute légèrement supérieure.
