Le point de départ : la loi d'Ohm
Toute l'électricité domestique repose sur une seule relation entre trois grandeurs : U = R × I (tension = résistance × intensité). On en déduit la puissance : P = U × I en courant continu, ou P = U × I × cos φ en courant alternatif monophasé (avec un facteur √3 supplémentaire en triphasé). La calculatrice de loi d'Ohm convertit entre ces grandeurs, et la calculatrice de puissance électrique calcule spécifiquement la puissance ou l'intensité d'un circuit mono ou triphasé.
Choisir la section de câble et le disjoncteur
Une fois le courant d'emploi d'un circuit connu (éclairage, prises, plaque de cuisson...), la norme NF C 15-100 impose une section de câble minimale et un calibre de disjoncteur associé, pour que le câble ne chauffe jamais dangereusement. La calculatrice de dimensionnement électrique donne ces correspondances pour les circuits domestiques courants (éclairage 1,5 mm² / 16 A, prises 2,5 mm² / 20 A, plaque de cuisson 6 mm² / 32 A...).
Le piège que le calibre du disjoncteur ne couvre pas : la chute de tension
Le calibre du disjoncteur protège le câble contre un courant excessif, mais ne dit rien de la longueur du circuit. Sur une longue distance (dépendance, portail, garage éloigné), la résistance du câble fait chuter la tension en bout de ligne, même si le courant reste dans les clous. La norme impose une chute maximale de 3 % pour l'éclairage et 5 % pour les autres circuits. La calculatrice de chute de tension vérifie cette conformité à partir de la longueur, la section et le courant — souvent, la seule façon de rattraper un circuit non conforme est d'augmenter la section, même quand le disjoncteur convient.
Résistances et condensateurs : des règles inverses
Dans un circuit, la résistance équivalente de plusieurs résistances s'additionne en série et s'inverse en parallèle. Les condensateurs suivent exactement la règle inverse : ils s'additionnent en parallèle et s'inversent en série. C'est une confusion fréquente : retenez qu'en parallèle, les résistances s'affaiblissent (on ajoute des chemins) tandis que les condensateurs se renforcent (on ajoute de la surface de stockage).
Stocker et consommer l'énergie
Une fois l'installation dimensionnée, deux questions pratiques restent : combien coûte la consommation (kWh en euros), et combien de temps tient une batterie sous une charge donnée (autonomie de batterie, à partir de sa capacité en mAh, Ah ou Wh).
En résumé, la démarche
- Déterminez la puissance du circuit avec la puissance électrique.
- Choisissez section et disjoncteur avec le dimensionnement électrique.
- Si le circuit est long, vérifiez la chute de tension.
- Pour une installation existante, la loi d'Ohm permet de vérifier n'importe quelle mesure.