Cours comment définir un champ électrique ou magnétique ?, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Comment définir un champ électrique ou magnétique

Toute utilisation de l’électricité génère un champ électrique et un champ magnétique. L’intensité du champ est grande à proximité de sa source et diminue rapidement à mesure qu’on s’éloigne de celle-ci. La notion de champ s’applique aussi à d’autres phénomènes physiques présents dans notre environnement habituel.
Bien que l’analogie ne soit pas rigoureuse sur le plan scientifique, on pourrait dire qu’il existe un champ thermique autour d’un feu de camp. La température est très élevée à proximité du feu et elle diminue à mesure que nous nous éloignons de la source. Ainsi, à une distance plus ou moins grande du feu, selon l’intensité de celui-ci, nous ne perce vons plus la chaleur.
Le champ électrique est lié à la tension (mesurée en volts) . Il survient en présence de charges électriques (électrons) et se mesure en volts par mètre (V/m) . Plus la tension d’alimentation d’un appareil est grande, plus le champ électrique qui en résulte est intense . Le cordon d’un appareil branché sur une prise de courant produit un champ électrique, même si l’appareil est éteint. L’intensité du champ électrique peut être considérablement réduite par la présence d’objets faisant écran : arbres, clôtures, bâtiments, etc .
Le champ magnétique est engendré par le courant électrique (mesuré en ampères), c’est-à-dire par le mouvement des électrons . Ainsi, lorsqu’un appareil est allumé, il produit un champ magnétique. Lorsque l’appareil est éteint, le champ magnétique disparaît . Contrairement au champ électrique, le champ magnétique n’est pas atténué par les arbres, les clôtures ou les bâtiments, et celui-ci traverse assez facilement la matière . L’intensité du champ magnétique est exprimée en teslas. Toutefois, on utilise généralement une unité beaucoup plus petite, comme le microtesla (μt).

Près du réseau de distribution

Le réseau de distribution constitue la principale source de CÉM en dehors du domicile puisqu’il achemine l’électricité dans les maisons de votre quartier. Le champ électrique produit par les lignes de distribution varie peu car celles-ci sont à une tension relativement stable de 14 ou 25 kV, dans la plupart des cas. Les murs de la maison font écran au champ électrique des lignes à l’extérieur, de sorte que celles-ci contribuent très peu au champ électrique à l’intérieur des habitations.
Les champs magnétiques mesurés à proximité des lignes varient selon la saison, la demande d’électricité et les caractéristiques techniques de la ligne (hauteur des supports, par exemple). Même les lignes de distribution souterraines produisent des CÉM, car le champ magnétique traverse la matière et n’est pas atténué par la terre, la roche ou le béton.

Près des lignes à haute tension

Tout comme pour les lignes de distribution, le champ électrique produit par les lignes de transport varie peu car elles ont une tension relativement stable. Les arbres, les clôtures et la structure de la maison atténuent ce champ électrique. En ce qui a trait au champ magnétique, son intensité dépend de l’intensité du courant électrique, mais aussi de la distance par rapport à la source. Ainsi, le champ magnétique généré par une ligne à haute tension (LHT) est plus fort immédiatement en dessous des fils et il diminue rapidement à mesure que nous nous en éloignons. Il faut noter que seuls les conducteurs où circule le courant électrique produisent des CÉM. Les pylônes qui supportent les fils ne créent pas de champ magnétique, parce que le courant n’y circule pas.
Au-delà d’une centaine de mètres de la bordure de l’emprise d’une LHT, le champ magnétique se confond généralement avec celui produit par les autres sources de cet environnement. Le champ magnétique observé dans les maisons situées immédiatement en bordure d’une emprise de ligne est, en moyenne, supérieur aux autres.
Comme les Québécois utilisent davantage d’électricité en hiver qu’en été, surtout pour le chauffage, la quantité de courant transportée par les LHT varie considérablement au fil des saisons. Ainsi, le champ magnétique des LHT est à son maximum durant les semaines de grand froid et à son minimum durant la belle saison.
Le schéma ci-dessous donne un aperçu du champ magnétique moyen mesuré près des LHT usuelles, dans des conditions normales d’exploitation.