Saisissez le type de réseau, la section du câble (ou sa résistance par unité de longueur), la tension d’alimentation, la longueur aller et l’intensité. La chute de tension, son pourcentage et la tension au bout de la ligne sont calculés.
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formules et figures
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- À partir de la section du câble (mm²), de la longueur aller et de l’intensité, calculez en une fois la chute de tension (V), la chute de tension en pourcentage (%) et la tension au bout de la ligne (côté appareil)
- Le calcul utilise la formule simplifiée pour le cuivre (en monophasé : \(e = \dfrac{35{,}6 L I}{1\,000 A}\)). Monophasé 2 fils, monophasé 3 fils, triphasé 3 fils, triphasé 4 fils (avec neutre) et courant continu sont pris en charge
- Vous pouvez aussi simplement choisir la section dans la liste des « sections courantes » (1,5 mm², 2,5 mm², 6 mm², 10 mm²… les sections normalisées)
- Pour l’aluminium ou un câble particulier, calculez directement à partir de la résistance du conducteur indiquée par le fabricant (Ω/km, Ω/m ou mΩ/m) avec le mode « à partir de la résistance ». Deux à quatre conducteurs en parallèle sont aussi pris en charge
- Avec le résultat, un graphique montre comment la chute de tension augmente avec la longueur (avec un repère à 5 % de la tension d’alimentation)
À quoi sert ce calcul ?
« Quelle est la chute de tension d’un circuit monophasé 230 V en 2,5 mm², de 25 m de long, parcouru par 20 A ? » Ce type d’exercice revient sans cesse en CAP électricien, en bac pro et en BTS. La réponse est \(35{,}6 \times 25 \times 20 \div (1\,000 \times 2{,}5) = 7{,}12\) V, soit environ 3,10 % : c’est sous les 5 % admis pour les prises, mais au-dessus des 3 % de l’éclairage. En 4 mm², on descend à environ 4,45 V (1,93 %).
En refaisant le calcul à la main avec d’autres valeurs, on retient vite la structure de la formule : la chute est proportionnelle à la longueur et à l’intensité, et inversement proportionnelle à la section.
Quand on alimente un abri de jardin ou un atelier éloigné du tableau, la chute de tension peut devenir trop forte si le câble reste fin. Par exemple, une ligne de 40 m en 230 V pour 16 A chute d’environ 9,11 V (3,96 %) en 2,5 mm², d’environ 5,70 V (2,48 %) en 4 mm² et d’environ 3,80 V (1,65 %) en 6 mm².
Une vraie étude vérifie aussi le courant admissible, le mode de pose et la norme NF C 15-100, mais cette formule sert à voir d’emblée si une section suffit pour une distance et une intensité données.
En 12 V ou 24 V, dans un camping-car, un bateau ou une installation solaire, la chute de tension compte bien plus qu’en 230 V. Par exemple, 10 A dans un câble de 2,5 mm² sur 5 m aller font chuter la tension d’environ 0,71 V, soit environ 5,9 % de 12 V (sur un circuit de 230 V, la même chute ne représenterait qu’environ 0,31 %).
Vous vérifiez ainsi en chiffres la règle d’or du courant continu : plus la tension est basse, plus le câble doit être gros.
Faites passer 16 A (un appareil d’environ 3600 W) dans un enrouleur de 50 m en 1,5 mm², et la chute de tension atteint \(35{,}6 \times 50 \times 16 \div (1\,000 \times 1{,}5) \approx 19\) V : même avec 230 V à la prise, l’appareil ne reçoit qu’environ 211 V. C’est pour cela qu’un outil ou un radiateur perd de la puissance au bout d’une longue rallonge fine.
Un câble fin parcouru par une forte intensité chauffe aussi, surtout s’il reste enroulé : pour les appareils puissants, prenez une rallonge de 2,5 mm², déroulez-la entièrement et gardez-la aussi courte que possible.
Installer une borne de recharge de 7,4 kW (32 A en monophasé 230 V) demande souvent une longue ligne entre le tableau et le garage ou le parking. Par exemple, sur 30 m aller, un câble de 10 mm² donne une chute d’environ 3,42 V (1,49 %) et un câble de 6 mm² environ 5,70 V (2,48 %).
L’installation d’une borne de plus de 3,7 kW doit être confiée à un installateur qualifié IRVE, mais ce calcul aide à comprendre un devis ou à choisir l’emplacement de la borne.
Formules et figures
Symboles et termes
Symboles
| \(e\) | e | La chute de tension (V). La tension perdue entre la source et l’appareil à cause de la résistance du câble lui-même. En France, on la note aussi souvent \(\Delta U\) ou \(u\). |
| \(L\) | L | La longueur aller (m). La longueur du câble entre la source et l’appareil, en aller simple. Le coefficient de la formule tient déjà compte des deux conducteurs, aller et retour. |
| \(I\) | I | L’intensité (A). Le courant consommé qui circule dans le circuit. |
| \(A\) | A | La section du câble (de son conducteur), en mm². Plus elle est grande, plus la résistance est faible et plus la chute de tension est petite. Dans la norme, elle est souvent notée \(S\). |
| \(R\) | R | La résistance du câble par mètre (Ω/m). Les fabricants l’indiquent le plus souvent comme « résistance du conducteur » en Ω/km. |
| \(K\) | K | Le coefficient fixé par le type de réseau : 2 en continu 2 fils et en monophasé 2 fils, \(\sqrt{3}\) en triphasé 3 fils, et 1 en monophasé 3 fils et en triphasé 4 fils (entre phase et neutre). |
| \(N\) | N | Le nombre de conducteurs en parallèle, c’est-à-dire le nombre de câbles identiques posés en parallèle pour chaque phase. La mise en parallèle divise la résistance du câble par \(N\), donc la chute de tension aussi (\(\dfrac{1}{N}\)). |
| \(V\) | V | La tension d’alimentation (V). La tension au départ de la ligne (au tableau électrique, par exemple). En France, on la note souvent \(U\). |
| \(\varepsilon\) | epsilon | La chute de tension en pourcentage (%). La part de la tension d’alimentation que représente la chute de tension. |
| \(\sqrt{3}\) | racine de 3 | Environ 1,732. Cette valeur apparaît dans les calculs entre phases en triphasé 3 fils, parce que les courants des trois phases sont décalés de 120 degrés les uns par rapport aux autres (c’est aussi pourquoi 400 V ≈ \(\sqrt{3} \times 230\) V). |
Termes
| chute de tension | Un câble a lui aussi une petite résistance : quand le courant passe, une partie de la tension se perd le long du câble, et l’appareil (ou la prise) reçoit une tension plus basse que celle de la source. Elle est d’autant plus grande que le câble est fin et long et que l’intensité est forte. |
| longueur aller | La longueur de la ligne entre la source et l’appareil, mesurée en aller simple (on parle aussi de longueur de la canalisation). Dans les formules de la chute de tension, c’est toujours cette longueur simple qu’on utilise ; le coefficient compte l’aller-retour. |
| section | La surface du conducteur d’un câble, en mm². En France, on désigne les câbles par leur section (1,5 mm², 2,5 mm², 6 mm²…) ; par exemple, « 3G2,5 » est un câble de 3 conducteurs de 2,5 mm² dont un vert et jaune (la terre). |
| monophasé | Un mode de distribution de l’électricité par une phase et un neutre, utilisé pour les prises et les appareils de la plupart des logements (230 V en France). |
| triphasé | Un mode de distribution de l’électricité par trois phases décalées de 120 degrés, pour les gros moteurs des ateliers et certains logements (400 V entre phases, 230 V entre une phase et le neutre en France). |
| monophasé 3 fils | Un système à deux conducteurs de phase et un neutre, utilisé pour les logements au Japon (100 V / 200 V) et aux États-Unis (120 V / 240 V). Il n’est pratiquement pas utilisé en France, où les logements sont en monophasé 2 fils ou en triphasé 4 fils. |
| charge équilibrée | En monophasé 3 fils ou en triphasé, situation où les appareils branchés sur chaque phase ont la même puissance. Si la charge est équilibrée, aucun courant ne circule dans le neutre : en monophasé 3 fils et en triphasé 4 fils, le coefficient est alors 17,8, celui d’un seul conducteur. |
| âme câblée | Un conducteur fait de nombreux brins de cuivre fins torsadés ensemble (fil souple). Il est plus souple qu’une âme massive et sert pour les grosses sections et les cordons. |
| âme massive | Un conducteur fait d’un seul fil de cuivre (fil rigide, comme le H07V-U ou le câble R2V). Les petites sections du câblage d’un logement, 1,5 mm² et 2,5 mm², sont généralement rigides. |
| câble R2V | Le câble U-1000 R2V, très utilisé dans le câblage des logements en France (posé à nu, en goulotte ou enterré sous fourreau). Par exemple, un « R2V 3G2,5 » a trois conducteurs rigides de 2,5 mm², dont la terre, et sert souvent pour les circuits de prises de 20 A. |
| NF C 15-100 | La norme française des installations électriques à basse tension (logements, bureaux…). Elle fixe notamment les sections de câble, les calibres des disjoncteurs et les chutes de tension admises (3 % pour l’éclairage, 5 % pour les autres usages). Le guide UTE C 15-105 en détaille les méthodes de calcul. |
| électricien | Le professionnel des installations électriques. En France, un particulier peut faire lui-même les travaux dans son logement, mais ils doivent respecter la norme NF C 15-100, et une installation neuve doit obtenir l’attestation du Consuel avant d’être mise sous tension. Utilisez ce calculateur comme un repère pour apprendre et estimer. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qui aide à utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, et pas seulement en appuyant sur le bouton.
| Proportionnalité (6e-5e, 11-13 ans) |
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| La loi d’Ohm (physique-chimie, 4e, 13-14 ans) |
|
| Pourcentages (6e, 11-12 ans) |
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| Racines carrées (4e-3e, 13-15 ans) |
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Calculer avec Excel
| Longueur aller L (m) | 20 |
| Intensité I (A) | 16 |
| Section A (mm²) | 2,5 |
| Chute de tension e (V) | =35,6*B1*B2/(1000*B3) |
| Longueur aller L (m) | 50 |
| Intensité I (A) | 30 |
| Section A (mm²) | 6 |
| Chute de tension e (V) | =30,8*B1*B2/(1000*B3) |
| Longueur aller L (m) | 20 |
| Intensité I (A) | 10 |
| Section A (mm²) | 2,5 |
| Chute de tension e (V) | =17,8*B1*B2/(1000*B3) |
| Coefficient du réseau K | 2 |
| Intensité I (A) | 40 |
| Résistance par mètre R (Ω/m) | 0,0012 |
| Longueur aller L (m) | 100 |
| Chute de tension e (V) | =B1*B2*B3*B4 |
| Chute de tension e (V) | 4,56 |
| Tension d’alimentation V (V) | 230 |
| Chute de tension (%) | =B1/B2*100 |
Le premier tableau affiche environ 4,56 (V) en B4. Le deuxième affiche 7,7 (V), le troisième environ 1,42 (V), le quatrième 9,6 (V) et le cinquième environ 1,98 (%).
Il suffit de remplacer les nombres de la colonne B par les valeurs de votre circuit. Les tableaux du triphasé 3 fils et du monophasé 3 fils ne diffèrent que par le coefficient (la partie 35,6) : la forme du tableau est la même.
Calculer avec Google Sheets
| Longueur aller L (m) | 20 |
| Intensité I (A) | 16 |
| Section A (mm²) | 2,5 |
| Chute de tension e (V) | =35,6*B1*B2/(1000*B3) |
| Longueur aller L (m) | 50 |
| Intensité I (A) | 30 |
| Section A (mm²) | 6 |
| Chute de tension e (V) | =30,8*B1*B2/(1000*B3) |
| Longueur aller L (m) | 20 |
| Intensité I (A) | 10 |
| Section A (mm²) | 2,5 |
| Chute de tension e (V) | =17,8*B1*B2/(1000*B3) |
| Coefficient du réseau K | 2 |
| Intensité I (A) | 40 |
| Résistance par mètre R (Ω/m) | 0,0012 |
| Longueur aller L (m) | 100 |
| Chute de tension e (V) | =B1*B2*B3*B4 |
| Chute de tension e (V) | 4,56 |
| Tension d’alimentation V (V) | 230 |
| Chute de tension (%) | =B1/B2*100 |
Calculer avec Python
coefficient = 35.6 # coefficient du réseau (monophasé 2 fils et continu = 35.6, triphasé 3 fils = 30.8, monophasé 3 fils et triphasé 4 fils = 17.8)
length_m = 10 # longueur aller de la ligne (m)
current_a = 15 # intensité (A)
area_mm2 = 2 # section du câble (mm2)
source_voltage = 100 # tension d'alimentation (V) ; 230 pour une prise en France
voltage_drop = coefficient * length_m * current_a / (1000 * area_mm2) # chute de tension (V)
drop_rate = voltage_drop / source_voltage * 100 # chute de tension en pourcentage (%)
end_voltage = source_voltage - voltage_drop # tension en bout de ligne (V)
print(f"Chute de tension : {voltage_drop} V")
print(f"Chute de tension en pourcentage : {drop_rate} %")
print(f"Tension en bout de ligne : {end_voltage} V")
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
e = 35,6 × L × I ÷ (1000 × A)
e = \dfrac{35{,}6 L I}{1\,000 A}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>35,6</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
e = (35,6 L I)/(1000 A)
35.6*l*i/(1000*a)
e := 35.6*l*i/(1000*a);
e = 35.6*L*I/(1000*A);
e = (35,6 L I)/(1000 A)
e = 30,8 × L × I ÷ (1000 × A) (triphasé 3 fils), e = 17,8 × L × I ÷ (1000 × A) (monophasé 3 fils, triphasé 4 fils)
e = \dfrac{30{,}8 L I}{1\,000 A}, \quad e = \dfrac{17{,}8 L I}{1\,000 A}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>30,8</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17,8</mn><mi>L</mi><mi>I</mi></mrow>
<mrow><mn>1000</mn><mi>A</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
e = (30,8 L I)/(1000 A), e = (17,8 L I)/(1000 A)
30.8*l*i/(1000*a) (* triphasé 3 fils. Monophasé 3 fils et triphasé 4 fils : 17.8*l*i/(1000*a) *)
e := 30.8*l*i/(1000*a); # triphasé 3 fils. Monophasé 3 fils et triphasé 4 fils : 17.8*l*i/(1000*a)
e = 30.8*L*I/(1000*A); % triphasé 3 fils. Monophasé 3 fils et triphasé 4 fils : e = 17.8*L*I/(1000*A);
e = (30,8 L I)/(1000 A), e = (17,8 L I)/(1000 A)
e = K × I × R × L
e = K I R L
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<mi>K</mi>
<mi>I</mi>
<mi>R</mi>
<mi>L</mi>
</mrow>
</math>
e = K I R L
k*i*r*l
e := k*i*r*l;
e = K*I*R*L;
e = K I R L
ε = e ÷ V × 100
\varepsilon = \dfrac{e}{V} \times 100
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>ε</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>e</mi>
<mi>V</mi>
</mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>100</mn>
</mrow>
</math>
epsilon = e/V * 100
e/v*100
epsilon := e/v*100;
rate = e/V*100;
ε = (e/V) × 100
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul pour les installations électriques. Fais le calcul suivant en exécutant réellement du code Python, et fonde ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni par estimation). Un circuit monophasé 2 fils en 230 V utilise un câble en cuivre de 2,5 mm², avec une longueur aller de 20 m et une intensité de 16 A. Avec la formule simplifiée e = 35,6 × L × I ÷ (1000 × A), calcule : 1. La chute de tension (V) 2. La chute de tension en pourcentage (%) 3. La tension en bout de ligne (V) Indique aussi si le résultat respecte les limites de la norme NF C 15-100 (3 % pour l’éclairage, 5 % pour les autres usages). Indique les formules utilisées et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
-
1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
-
2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
Aucune compétence requise – simple et intuitif
Aucune donnée personnelle nécessaire
Le fichier est supprimé automatiquement après le téléchargement
Aucune mention de crédit nécessaire
Aucune autorisation préalable nécessaire