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3- Les protections
A- La cage de Faraday
A travers ce TP, nous avons réalisé plusieurs expériences afin de trouver comment se
propagent les ondes et donc comment s’en protéger. Suite à de multiples recherches sur les
expériences du physicien Michael Faraday, nous avons pu constater qu’il a fait une découverte
très intéressante: la “Cage de Faraday”.
La cage de Faraday est principalement utilisée aujourd’hui afin d’effectuer des mesures
précises en électronique ou en électricité. Mais cette cage peut aussi avoir une fonction de
protection contre les perturbations d'origine électromagnétiques. En effet, cette protection a été
découverte indirectement par Michael de Faraday
Mais comment fonctionne la cage de Faraday ? Certains matériaux peuvent dévier les
ondes électromagnétiques et d’autre peuvent les réfléchir ou les absorber. Les métaux
conducteurs (acier, cuivre, fer, argent…) lorsqu’ils forment une enceinte grillagée, sont étanches
au champ électrique de l’onde, même si des charges sont placées à l’extérieur de l’enceinte. Or,
comme nous l’avons vu précédemment, une onde électromagnétique est constituée d’un couplage
d’un champ magnétique et d’un champ électrique, donc l’onde ne peut plus se propager. Pour
qu’un grillage avec une maille métallique fasse office d’une cage de Faraday, il faut que l’écart
entre les mailles soient à la bonne taille comparé à la longueur d’onde (ou fréquence) de l’onde.
En effet, plus la fréquence d’une onde est élevée (donc plus sa longueur d'onde est courte), plus
la maille doit être petite.
Dans la vie courante, un exemple de cage de Faraday: la voiture. Si la foudre touche une
voiture, la carrosserie en métal de la voiture agit comme une cage de Faraday c'est-à-dire que les
charges électriques se répartissent sur la surface externe de la voiture avant de rejoindre le sol,
mais ne viennent pas électrocuter les passagers à l’intérieur de la voiture
Aujourd’hui, les cages de Faraday sont dissimulées dans des équipements de la vie de
tous les jours, comme par exemple les boîtiers des ordinateurs ou autres appareils
électroménagers. Mais également dans les pièces où il y a un appareil IRM, afin d’éviter les
interférences avec d’autres ondes.
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