Pourquoi le courant pénètre dans le sol

Pourquoi le courant électrique pénètre-t-il dans le sol ? Mais cette question ne peut pas être adressée à tous les circuits électriques, alors compliquons-la un peu. Dans quels cas et pourquoi le courant passe-t-il à la terre ?

Commençons par un exemple simple. Chacun de nous devait sûrement observer un phénomène aussi naturel que la foudre. Foudre - il n'y a rien de plus qu'un bref courant laissant un nuage d'orage dans le sol. Pourquoi cela arrive-t-il?

Il est connu du cours de physique de l'école:

1 — que des charges de signes opposés tendent à s'attirer ;

2 - la direction du courant dans le conducteur est considérée comme la direction opposée à la direction de mouvement des particules chargées négativement - électrons (pour les gaz ionisés ou les électrolytes - opposée à la direction de mouvement des ions négatifs, et pour les semi-conducteurs - opposée à le sens de déplacement des « trous »).

Ainsi, en termes de foudre, on peut dire que lorsqu'un nuage orageux est chargé positivement, et que la surface du sol sous le nuage est chargée négativement (c'est l'inverse qui se produit ! Voir la figure), sous certaines conditions (température, pression, humidité) , dans l'atmosphère, une panne d'air se produit lorsque des électrons du sol se précipitent dans un nuage d'orage chargé positivement, ce qui signifie que dans ce cas particulier, le courant "va vraiment dans le sol" simplement parce que des charges de signes opposés sont attirées.

Recharger condensateur, et laissez sa plaque chargée négativement symboliser la terre et sa charge positive un nuage d'orage. Fermez les bornes avec un tournevis - obtenez un courant "qui va dans le sol" - un analogue miniature de la foudre d'un nuage - dans le sol. Si la charge au sol était égale à la charge sur un nuage d'orage (analogie - un condensateur déchargé), alors la décharge ne se produirait pas et le courant "n'irait pas dans le sol".

Parlons maintenant sur les réseaux électriques à courant alternatifutilisés dans la plupart des industries, dans les bâtiments où l'on travaille, ainsi que dans nos habitations pour l'alimentation électrique domestique, ce sont les réseaux dits « neutres à la terre ».

Le neutre, par rapport à ces réseaux, signifie nécessairement la borne mise à la terre de l'enroulement secondaire transformateur triphasé industriel (il se tient à la sous-station) dont nos appartements reçoivent le même 220 volts par phase à la prise.

Un fil relié à un neutre solide à la terre est appelé « PEN ». Les conducteurs de phase sont en fait les bornes opposées d'un enroulement triphasé donné, dont le "point neutre" est mis à la terre conformément aux exigences de sécurité - il s'agit d'une norme acceptée en génie électrique.

Que se passe-t-il si l'un des fils de phase entre accidentellement en contact avec le corps conducteur d'un appareil, à condition que ce corps soit connecté au fil PEN ?

Le circuit de la phase boîtier-conducteur se fermera KHIMILKA (connecté à la terre et au neutre du transformateur dans la sous-station), dans ce cas, le dispositif de protection, en règle générale, installé dans tous les réseaux électriques consciencieusement conçus, doit fonctionner. Peut-on dire que dans ce cas « le courant a pénétré dans le sol » ? Seulement conditionnellement, si vous appelez la terre le lieu de connexion à la terre de la sortie neutre du transformateur dans la sous-station.

Mais que se passe-t-il si le fil PEN est pratiquement absent et qu'une terre locale est utilisée à la place, en gros une broche métallique ou un circuit inséré dans la terre ? Quoi alors ?

Dans une situation similaire avec la phase frappant le boîtier, le courant se précipitera vers la même borne de transformateur mise à la terre dans la sous-station, et ce courant circulera à travers le sol, littéralement à travers le sol, ouvrant le chemin de moindre résistance du sol local à des conducteurs mis à la terre, reliés au même neutre du poste.

Dans cette situation, le courant quittera bien la phase vers la terre, mais la terre ne servira que de conducteur, car en pratique le courant sera dirigé vers le neutre du transformateur éloigné dans la sous-station, et ce courant traversera le terre uniquement parce que ce neutre est mis à la terre, c'est-à-dire que le courant dans ce cas sera forcé de "entrer dans le sol" à la recherche du chemin de moindre résistance.

Voir également: Actions du courant électrique : thermique, chimique, magnétique, lumineuse et mécanique