Le courant électrique, c'est-à-dire le flux d'électrons, circule beaucoup plus aisément dans une section large que dans un conducteur étroit de faible diamètre. Un fil peut être mesuré de plusieurs manières, mais comme la surface de sa section transversale constitue le facteur déterminant pour la circulation des électrons, la taille d'un conducteur s'exprime le plus souvent en termes d'aire.
Deux approches permettent de quantifier la taille d'un fil : le calcul de l'aire de sa section transversale, exprimée en mils carrés, et celui de son aire en mils circulaires. Dans les deux cas, comme les dimensions des fils correspondent à de très petits nombres, elles sont exprimées en millièmes de pouce, une unité appelée « mil » (1 mil = 0,0254 mm). À titre indicatif, les pays européens privilégient quant à eux le millimètre carré (mm²).
Les étapes du calcul
1. Calculer la section transversale du conducteur
La formule permettant de calculer l'aire de la section transversale d'un fil est la suivante : S = π × r², où S désigne la section transversale, π la valeur arrondie 3,14 et r le rayon, c'est-à-dire la moitié du diamètre.
Prenons l'exemple d'un fil dont le diamètre est de 100 mils. Son rayon est donc de 50 mils, soit exactement la moitié du diamètre.
On obtient alors : S = 3,14 × (50)² = 3,14 × 2 500 = 7 850 mils carrés. Ce résultat reste approximatif, car la valeur de π a été arrondie à 3,14.
2. Calculer l'aire en mils circulaires
La deuxième méthode consiste à exprimer la section du conducteur en mils circulaires. Par définition, un mil circulaire correspond à l'aire d'un cercle de 1 mil de diamètre. L'aire d'un fil en mils circulaires s'obtient donc simplement en élevant son diamètre au carré : CMA = d².
Pour un fil de 100 mils de diamètre, on obtient : CMA = (100)² = 10 000 mils circulaires. Les deux méthodes sont parfaitement cohérentes entre elles, puisque 1 mil circulaire équivaut à environ 0,7854 mil carré (7 850 ÷ 0,7854 ≈ 10 000).
3. Déterminer la capacité de transport du courant
Pour un électricien du bâtiment, la simple connaissance de la taille du fil suffit souvent à évaluer le passage du courant. Les ingénieurs électriciens et les spécialistes s'intéressent cependant davantage à la capacité de transport de courant (ampacité) et à la jauge du conducteur. Une fois la section transversale ou l'aire en mils circulaires déterminée, il suffit de consulter le tableau normalisé de la jauge de fil américaine (American Wire Gauge, ou AWG), une référence largement répandue, pour estimer la jauge du conducteur ainsi que l'intensité maximale qu'il peut véhiculer en toute sécurité.
Ce qu'il faut retenir
Le dimensionnement d'un conducteur repose sur trois notions complémentaires : la section transversale, l'aire en mils circulaires et la correspondance avec la jauge AWG. Gardez également à l'esprit que, dans le système AWG, plus le numéro de jauge est petit, plus le diamètre du fil est important : un fil de calibre 10 transporte ainsi davantage de courant qu'un fil de calibre 14. Choisir la bonne section garantit non seulement des performances optimales, mais aussi la sécurité de l'ensemble de l'installation électrique.
Source : https://jardin.98905.com/home-repair-maintenance/electrical-repairs/1007069108.html