Pourquoi la tension chute
Tout conducteur a une certaine résistance : le courant qui le parcourt perd donc un peu de tension en chemin. Sur une grande longueur ou avec un fil fin, l’appareil au bout reçoit nettement moins que ce que fournit la source, et l’énergie perdue chauffe le câble.
La formule
En courant continu et en monophasé, le courant fait l’aller et le retour, la longueur compte donc deux fois :
chute de tension = 2 × longueur × courant × résistivité ÷ section
En triphasé, remplacez le 2 par √3, environ 1,732. Le cuivre a une résistivité d’environ 0,0172 Ω·mm²/m, l’aluminium d’environ 0,0282.
Exemple résolu
Une ligne monophasée de 25 m en cuivre de 2,5 mm² parcourue par 16 A : 2 × 25 × 16 × 0,0172 ÷ 2,5 = 5,5 V. Sur 230 V, cela fait 2,4 %.
Ce qui est acceptable
Un objectif courant est de ne pas dépasser 3 % sur un circuit terminal et 5 % au total entre l’alimentation et l’appareil, ce que recommande une note informative du code électrique américain (NEC). Les normes d’installation de chaque pays fixent leurs propres limites. Si la chute est trop forte, prenez un câble de plus grosse section ou raccourcissez la ligne. Le câble doit aussi supporter le courant, ce que le calcul de chute de tension ne vérifie pas à lui seul.
Outil et tableau
Le Calculateur de chute de tension fonctionne en AWG ou en mm², en cuivre ou en aluminium. Le Tableau des calibres AWG donne chaque calibre avec son diamètre, sa section et sa résistance.
Un exemple en 230 V
Un circuit 230 V alimente sur 40 m un appareil de 10 A. En cuivre 1,5 mm² : 2 × 40 × 10 × 0,0172 ÷ 1,5 = 9,2 V, soit 4,0 %. En 2,5 mm² : 5,5 V, soit 2,4 %.
En France, la norme NF C 15-100 limite la chute de tension, en général à 3 % pour l’éclairage et 5 % pour les autres usages depuis l’origine de l’installation. Respectez les règles en vigueur et confiez les travaux électriques à un professionnel.
Les câbles chauds perdent plus
La résistance du cuivre augmente d’environ 0,4 % par degré Celsius. Un câble à 70 °C a environ 20 % de résistance en plus qu’à 20 °C, donc environ 20 % de chute de tension en plus.
La très basse tension
Une chute de 1 V fait moins de 0,5 % sur du 230 V, mais plus de 8 % sur un ruban LED en 12 V ou un accessoire de voiture. Les liaisons en très basse tension demandent une section plus forte pour la même longueur. Les longs rubans LED sont souvent alimentés par les deux bouts pour que la fin ne faiblisse pas.