Aller au contenu
FR

Bac pro Métiers de l'électricité et de ses environnements connectés (MELEC) · Bac proBac pro

La protection des personnes et des biens : exercices Bac pro MELEC

Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Protéger les personnes, c'est limiter le risque de contact avec une tension dangereuse ; protéger les biens, c'est éviter l'échauffement et les dégâts sur l'installation.
  • Les travaux se confient à un personnel habilité, équipé de l'outillage et des protections individuelles adaptés 2.
  • L'employeur choisit et fournit les équipements de protection individuelle et les vêtements de travail 2.
  • Avant d'intervenir, on vérifie l'absence de tension avec le bon outil, correctement équipé 2.
  • Pour chaque calcul : données, formule, application numérique avec unités, vérification de la cohérence.

Comment utiliser ces exercices

Cette page te propose des exercices de difficulté croissante sur la protection des personnes et des biens, dans le cadre des installations électriques de ta formation en métiers de l'électricité. Tu as déjà vu la production, le transport et la distribution de l'énergie, les schémas électriques et les régimes de neutre : ces notions servent de base ici. Ces exercices préparent aussi le dimensionnement des câbles.

Pour progresser, travaille dans cet ordre : lis l'énoncé en entier, écris les données avec leurs unités, cherche seul(e) pendant quelques minutes, ouvre un indice si tu bloques, puis compare ta démarche avec la correction étape par étape. Ne regarde pas la réponse finale avant d'avoir écrit la tienne.

Rappels sur la protection des personnes

Protéger les personnes consiste à empêcher qu'un intervenant ou un utilisateur subisse les effets du courant. On distingue le contact direct (toucher une partie active normalement sous tension) et le contact indirect (toucher une masse mise accidentellement sous tension par un défaut d'isolement). Contre le contact direct, on isole les parties actives et on les place hors de portée (enveloppes, isolants). Contre le contact indirect, on relie les masses à la terre et on associe un dispositif différentiel (DDR), qui coupe le circuit quand une fuite de courant est détectée ; un DDR de 30 mA protège aussi en complément contre le contact direct. La protection passe aussi par l'organisation du travail, par le matériel que l'on porte et par la procédure suivie avant toute intervention.

Rappels sur la protection des biens

Une installation mal protégée ne met pas seulement les personnes en danger : un conducteur trop chargé chauffe, son isolant vieillit, et le risque d'incendie augmente. Le dispositif de protection placé en tête de circuit est choisi pour que le courant admissible dans le câble ne soit pas dépassé durablement.

Les opérations les plus simples, comme le changement d'une lampe ou le réarmement d'un dispositif de protection, peuvent être réalisées par une personne avertie 2. Cela reste limité à ces gestes simples : tout le reste demande une habilitation adaptée.

Pièges de calcul à éviter

Les exercices

Exercice 1 Tension de contact lors d'un défaut

★☆☆Environ 8 min

Dans un modèle simplifié, un défaut d'isolement fait circuler un courant de 150 mA150\ \text{mA} à travers une résistance de contact de 1 200 Ω1\,200\ \Omega. Calcule la tension UU qui s'applique à cette résistance, en volts.

Indice 1

Convertis d'abord les milliampères en ampères.

Indice 2

Utilise la loi d'Ohm : U=R×IU = R \times I.

Voir la correction pas à pas

  1. Données : I=150 mA=0,150 AI = 150\ \text{mA} = 0{,}150\ \text{A} et R=1 200 ΩR = 1\,200\ \Omega.

  2. Formule : U=R×IU = R \times I.

  3. Application : U=1 200×0,150=180 VU = 1\,200 \times 0{,}150 = 180\ \text{V}.

  4. Vérification : l'unité est bien le volt, et le résultat est du même ordre que la tension du réseau, ce qui est cohérent avec un modèle simplifié.

La tension appliquée vaut 180 V. Elle montre qu'un défaut d'isolement peut porter une masse à une tension dangereuse pour une personne qui la toucherait : c'est pour cela qu'on relie les masses à la terre et qu'on installe un dispositif différentiel qui coupe le circuit en cas de défaut.

Exercice 2 Courant d'emploi d'un radiateur

★☆☆Environ 8 min

Un radiateur électrique de puissance 2 300 W2\,300\ \text{W} est alimenté sous 230 V230\ \text{V}. Calcule le courant II qu'il absorbe, en ampères, en le considérant comme purement résistif.

Indice 1

Pour un appareil résistif, P=U×IP = U \times I.

Indice 2

Isole II : I=P/UI = P / U.

Voir la correction pas à pas

  1. Données : P=2 300 WP = 2\,300\ \text{W} et U=230 VU = 230\ \text{V}.

  2. Formule : I=P/UI = P / U.

  3. Application : I=2 300/230=10 AI = 2\,300 / 230 = 10\ \text{A}.

  4. Vérification : 230×10=2 300230 \times 10 = 2\,300, on retrouve bien la puissance.

Le radiateur absorbe 10 A. Ce courant d'emploi sert ensuite à choisir la protection du circuit qui l'alimente.

Exercice 3 Puissance maximale d'un circuit protégé

★☆☆Environ 8 min

Un circuit monophasé sous 230 V230\ \text{V} est protégé par un disjoncteur de calibre 16 A16\ \text{A}. Calcule la puissance maximale, en watts, que l'on peut brancher sur ce circuit sans dépasser le calibre, pour des récepteurs résistifs.

Indice 1

Le courant maximal permanent est le calibre.

Indice 2

Applique P=U×IP = U \times I.

Voir la correction pas à pas

  1. Données : U=230 VU = 230\ \text{V} et Imax=16 AI_{\text{max}} = 16\ \text{A}.

  2. Formule : P=U×IP = U \times I.

  3. Application : P=230×16=3 680 WP = 230 \times 16 = 3\,680\ \text{W}.

  4. Vérification : 3 680/230=163\,680 / 230 = 16, le calcul est cohérent.

La puissance maximale est de 3 680 W. Au-delà, une surcharge qui dure finit par faire déclencher la protection, qui préserve ainsi le câble.

Exercice 4 Marge entre courant d'emploi et calibre

★★☆Environ 10 min

Un circuit protégé par un disjoncteur de calibre 16 A16\ \text{A} alimente des récepteurs dont le courant d'emploi total est de 13 A13\ \text{A}. Calcule la marge disponible, exprimée en pourcentage du calibre. Peut-on ajouter un appareil absorbant 4 A4\ \text{A} ?

Indice 1

La marge en ampères est la différence entre le calibre et le courant d'emploi.

Indice 2

Pour passer en pourcentage, divise par le calibre puis multiplie par 100.

Voir la correction pas à pas

  1. Données : calibre 16 A16\ \text{A}, courant d'emploi 13 A13\ \text{A}.

  2. Marge en ampères : 16−13=3 A16 - 13 = 3\ \text{A}.

  3. Marge en pourcentage : 3/16×100=18,75 %3 / 16 \times 100 = 18{,}75\ \%.

  4. Ajout d'un appareil de 4 A4\ \text{A} : le nouveau total serait 13+4=17 A13 + 4 = 17\ \text{A}, supérieur à 16 A16\ \text{A}.

La marge est de 18,75 % du calibre, soit 3 A. On ne peut pas ajouter l'appareil de 4 A sur ce circuit : le courant d'emploi dépasserait le calibre. Il faut alors prévoir un autre circuit.

Exercice 5 Échauffement dans un conducteur

★★☆Environ 10 min

Un conducteur de résistance totale 0,5 Ω0{,}5\ \Omega est traversé par un courant de 20 A20\ \text{A}. Calcule la puissance dissipée sous forme de chaleur dans ce conducteur, en watts. Explique en une phrase pourquoi cela concerne la protection des biens.

Indice 1

La puissance dissipée par effet Joule vaut R×I2R \times I^2.

Indice 2

Calcule d'abord I2I^2.

Voir la correction pas à pas

  1. Données : R=0,5 ΩR = 0{,}5\ \Omega et I=20 AI = 20\ \text{A}.

  2. Formule : PJ=R×I2P_J = R \times I^2.

  3. Carré du courant : 202=400 A220^2 = 400\ \text{A}^2.

  4. Application : PJ=0,5×400=200 WP_J = 0{,}5 \times 400 = 200\ \text{W}.

Le conducteur dissipe 200 W de chaleur. Cette chaleur échauffe l'isolant : une surcharge prolongée abîme le câble et peut provoquer un incendie, d'où la nécessité d'une protection adaptée.

Exercice 6 Préparer une intervention sur un luminaire

★★★Environ 15 min

Tu dois remplacer un luminaire dans un local. Un collègue non habilité propose de le faire à ta place « parce que c'est juste un luminaire ». Rédige l'ordre des actions que tu mènes avant de toucher aux conducteurs, et justifie chacune par un principe de protection des personnes.

Indice 1

Pense à qui peut intervenir, à ce qu'on porte, puis à la procédure sur le circuit.

Indice 2

N'oublie pas le contrôle final juste avant de toucher.

Voir la correction pas à pas

  1. Vérifier qui intervient : les travaux sont confiés à un personnel habilité, avec l'outillage et les protections nécessaires 2. Le collègue non habilité n'effectue donc pas le remplacement.

  2. Récupérer les équipements de protection individuelle fournis par l'employeur et contrôler leur état 2.

  3. Mettre le circuit hors tension en suivant la procédure de consignation, qui vise à protéger les personnes et les installations 2.

  4. Contrôler l'absence de tension avec le bon outil, bien équipé, puis seulement après toucher aux conducteurs 2.

  5. Remplacer le luminaire, remettre l'ensemble en état, puis lever la consignation selon la procédure.

L'ordre à retenir est : habilitation, équipements, consignation, vérification d'absence de tension, intervention. La phrase « c'est juste un luminaire » ne change rien : changer une simple lampe est un geste simple, mais remplacer un luminaire demande d'être habilité.

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre protéger les personnes et protéger les biens ?

Protéger les personnes, c'est éviter qu'un utilisateur ou un intervenant subisse un choc : habilitation, équipements de protection, consignation, contrôle d'absence de tension 2. Protéger les biens, c'est éviter que l'installation et le matériel soient détériorés par une surcharge ou un défaut, par exemple un conducteur qui chauffe trop. Un même dispositif peut servir les deux objectifs, mais on les distingue toujours dans un raisonnement.

Pourquoi faut-il vérifier l'absence de tension même après avoir coupé le circuit ?

Parce qu'un circuit peut rester sous tension malgré une coupure apparente : mauvais repérage, retour d'énergie, appareil resté alimenté. Le contrôle se fait avec le bon outil, en portant ses équipements de protection 2. C'est ce geste qui prouve que le circuit est sûr, pas l'état supposé d'un interrupteur.

Sources

  1. Protection et sécurité des installations électriques, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  2. Risques électriques et mesures de protection (PDF), Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  3. Règlement général sur la protection des données, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

Signaler une erreur sur cette page

Je suis en…

Primaire

  • CP Bientôt
  • CE1 Bientôt
  • CE2 Bientôt
  • CM1 Bientôt
  • CM2 Bientôt

Collège

Lycée

Supérieur

  • BTS Bientôt
  • BUT Bientôt
  • Licence Bientôt
  • Prépas Bientôt

Sur cette page