Qu’est-ce qu’un champ électromagnétique ? Si les champs magnétiques ont été observés depuis l’Antiquité, ce n’est qu’à la fin du XVIIIe siècle qu’une série de découvertes a permis la genèse de l’électricité et a mis en évidence sa relation avec les champs électromagnétiques. En effet, le champ électromagnétique est intrinsèquement lié au potentiel électrique issu de nos objets du quotidien. Cela corrobore, en physique, la notion de champ utilisée pour dénommer le type d’influence qu’un objet a sur son environnement. Ce phénomène s’appelle l’exposition. Le champ électrique et le champ magnétique : deux champs de forces complémentaires Un champ électromagnétique est composé d’ondes électriques, mais également magnétiques. Tout champ électrique est lié à une tension. Si une lampe est éteinte, mais tout de même branchée à une prise secteur, une tension électrique est engendrée. En revanche, le champ magnétique n’apparaît que si le courant est consommé (si la lampe est allumée, par exemple). Il y a alors déplacement des électrons et formation d’un champ magnétique. Il existe deux types de champs électromagnétiques : ceux d’origine naturelle et ceux d’origine humaine. Les champs électromagnétiques naturels sont ceux auxquels nous sommes exposés au quotidien sur terre : ils sont engendrés par le champ magnétique terrestre statique, par des charges électriques dans la haute atmosphère ou, plus rarement, provoqués par la foudre, etc. Les champs électromagnétiques d’origine humaine (ou « artificiels ») sont émis par des sources de fréquence très basse (lignes électriques, câblages, appareils électroménagers, etc.) et de haute fréquence (ondes radio, ondes de télévision, Wifi, téléphonie mobile, etc.) et sont donc générés pour et par nos activités quotidiennes. Le saviez-vous ? Le champ magnétique est en mesure de traverser la plupart des matériaux. La meilleure solution pour s’en protéger est de s’éloigner de la source d’émission. A contrario, le champ électrique est atténué par des matériaux tels que le béton ou la pierre. Mais il en existe d’autres : les vitrages à isolation thermique renforcée (ITR) ou à très grande isolation (TGI) atténuent par exemple fortement le champ électrique. « Faiblement émissifs » ou à « faible émissivité » pour les rayonnements infra-rouges thermiques (FE), ils sont traités avec une fine couche d’oxyde métallique ; les films, traitements anti-UV et traitements autonettoyants (quant à eux basés également sur une couche d’un matériau minéral), sont aussi identifiés comme facteurs d’atténuation ; la végétation atténue également le champ électrique, bien que plus faiblement. Les ondes électromagnétiques : des transferts d’énergie ou d’information Les ondes électromagnétiques se propagent dans l’espace en transportant de l’énergie ou de l’information. Le transfert d’information, en particulier, est utilisé dans le domaine des télécommunications. Le système est similaire au morse ; un émetteur envoie un message « codé » en faisant varier la fréquence ou l’amplitude de l’onde à un récepteur qui capte, en retour, le signal émis avant de le restituer dans sa forme désirée (son, image, etc.). La plupart de nos appareils électroniques (téléphones, postes radios, ordinateurs et télévisions, etc.) fonctionnent ainsi. La mesure de ces champs Le champ électrique est mesuré en volts par mètre (V/m) et se crée en présence de charges électriques réparties dans l’espace, tandis que le champ magnétique, mesuré en ampères par mètre (A/m) ou en teslas (T), dépend du mouvement des électrons lorsqu’un courant électrique est créé. Chaque champ, électrique ou magnétique, décrit une oscillation de périodicité régulière. Le rayonnement électromagnétique est composé d’une onde électrique et d’une onde magnétique, d’égales fréquences, perpendiculaires l’une à l’autre. Illustration scientifique d’un champ électromagnétique Illustration de la longueur d’une onde électromagnétique Le saviez-vous ? 1. L’onde la plus connue est la lumière visible, qui nous permet de distinguer les couleurs. Mais il existe également différentes ondes, caractérisées par : - leur période (qui représente le temps nécessaire pour que l’onde effectue un cycle (qui équivaut à deux répétitions identiques en un même point)) ; - leur fréquence (exprimée en hertz, elle correspond au nombre de cycles effectués par seconde) ; - leur longueur d’onde (qui équivaut à la distance entre deux oscillations successives) ; - leur intensité. 2. Une onde électromagnétique se déplace dans le vide ou dans l’air à la vitesse de la lumière, soit à 300 000 km/s. La vitesse d’une onde dépendra des différentes caractéristiques du milieu qu’elle traverse. Par ailleurs, plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence et l’énergie de l’onde sont élevées, et vice-versa. Le spectre électromagnétique : classement des différents types d’ondes Selon leur longueur et leur fréquence, les diverses ondes électromagnétiques sont classées selon le « spectre électromagnétique ». Illustration d’un spectre électromagnétique Celui-ci classifie plusieurs types d’ondes : les rayons gamma, les rayons X, les ultraviolets, le visible, l’infrarouge, les ondes hyperfréquences, les ondes radios, etc. Les ondes les plus connues sont celles qui nous sont perceptibles grâce à la lumière visible. Les autres sont imperceptibles à l’œil nu.
Qu’est-ce qu’un champ électromagnétique ? Si les champs magnétiques ont été observés depuis l’Antiquité, ce n’est qu’à la fin du XVIIIe siècle qu’une série de découvertes a permis la genèse de l’électricité et a mis en évidence sa relation avec les champs électromagnétiques. En effet, le champ électromagnétique est intrinsèquement lié au potentiel électrique issu de nos objets du quotidien. Cela corrobore, en physique, la notion de champ utilisée pour dénommer le type d’influence qu’un objet a sur son environnement. Ce phénomène s’appelle l’exposition. Le champ électrique et le champ magnétique : deux champs de forces complémentaires Un champ électromagnétique est composé d’ondes électriques, mais également magnétiques. Tout champ électrique est lié à une tension. Si une lampe est éteinte, mais tout de même branchée à une prise secteur, une tension électrique est engendrée. En revanche, le champ magnétique n’apparaît que si le courant est consommé (si la lampe est allumée, par exemple). Il y a alors déplacement des électrons et formation d’un champ magnétique. Il existe deux types de champs électromagnétiques : ceux d’origine naturelle et ceux d’origine humaine. Les champs électromagnétiques naturels sont ceux auxquels nous sommes exposés au quotidien sur terre : ils sont engendrés par le champ magnétique terrestre statique, par des charges électriques dans la haute atmosphère ou, plus rarement, provoqués par la foudre, etc. Les champs électromagnétiques d’origine humaine (ou « artificiels ») sont émis par des sources de fréquence très basse (lignes électriques, câblages, appareils électroménagers, etc.) et de haute fréquence (ondes radio, ondes de télévision, Wifi, téléphonie mobile, etc.) et sont donc générés pour et par nos activités quotidiennes. Le saviez-vous ? Le champ magnétique est en mesure de traverser la plupart des matériaux. La meilleure solution pour s’en protéger est de s’éloigner de la source d’émission. A contrario, le champ électrique est atténué par des matériaux tels que le béton ou la pierre. Mais il en existe d’autres : les vitrages à isolation thermique renforcée (ITR) ou à très grande isolation (TGI) atténuent par exemple fortement le champ électrique. « Faiblement émissifs » ou à « faible émissivité » pour les rayonnements infra-rouges thermiques (FE), ils sont traités avec une fine couche d’oxyde métallique ; les films, traitements anti-UV et traitements autonettoyants (quant à eux basés également sur une couche d’un matériau minéral), sont aussi identifiés comme facteurs d’atténuation ; la végétation atténue également le champ électrique, bien que plus faiblement. Les ondes électromagnétiques : des transferts d’énergie ou d’information Les ondes électromagnétiques se propagent dans l’espace en transportant de l’énergie ou de l’information. Le transfert d’information, en particulier, est utilisé dans le domaine des télécommunications. Le système est similaire au morse ; un émetteur envoie un message « codé » en faisant varier la fréquence ou l’amplitude de l’onde à un récepteur qui capte, en retour, le signal émis avant de le restituer dans sa forme désirée (son, image, etc.). La plupart de nos appareils électroniques (téléphones, postes radios, ordinateurs et télévisions, etc.) fonctionnent ainsi. La mesure de ces champs Le champ électrique est mesuré en volts par mètre (V/m) et se crée en présence de charges électriques réparties dans l’espace, tandis que le champ magnétique, mesuré en ampères par mètre (A/m) ou en teslas (T), dépend du mouvement des électrons lorsqu’un courant électrique est créé. Chaque champ, électrique ou magnétique, décrit une oscillation de périodicité régulière. Le rayonnement électromagnétique est composé d’une onde électrique et d’une onde magnétique, d’égales fréquences, perpendiculaires l’une à l’autre. Illustration scientifique d’un champ électromagnétique Illustration de la longueur d’une onde électromagnétique Le saviez-vous ? 1. L’onde la plus connue est la lumière visible, qui nous permet de distinguer les couleurs. Mais il existe également différentes ondes, caractérisées par : - leur période (qui représente le temps nécessaire pour que l’onde effectue un cycle (qui équivaut à deux répétitions identiques en un même point)) ; - leur fréquence (exprimée en hertz, elle correspond au nombre de cycles effectués par seconde) ; - leur longueur d’onde (qui équivaut à la distance entre deux oscillations successives) ; - leur intensité. 2. Une onde électromagnétique se déplace dans le vide ou dans l’air à la vitesse de la lumière, soit à 300 000 km/s. La vitesse d’une onde dépendra des différentes caractéristiques du milieu qu’elle traverse. Par ailleurs, plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence et l’énergie de l’onde sont élevées, et vice-versa. Le spectre électromagnétique : classement des différents types d’ondes Selon leur longueur et leur fréquence, les diverses ondes électromagnétiques sont classées selon le « spectre électromagnétique ». Illustration d’un spectre électromagnétique Celui-ci classifie plusieurs types d’ondes : les rayons gamma, les rayons X, les ultraviolets, le visible, l’infrarouge, les ondes hyperfréquences, les ondes radios, etc. Les ondes les plus connues sont celles qui nous sont perceptibles grâce à la lumière visible. Les autres sont imperceptibles à l’œil nu.
