Les appareils électriques qui nous entourent, qu’il s’agisse d’électroménager, d’équipements high-tech ou informatiques sont à la fois émetteurs – et potentiellement récepteurs – de champs électromagnétiques. Ils doivent donc cohabiter en « bonne entente ». En d’autres termes, les parasites que génèrent les uns ne doivent pas entraîner de dysfonctionnement chez les autres. Inversement, chaque appareil ne doit pas être excessivement sensible et doit donc garantir une certaine « immunité » vis-à-vis d’éventuelles perturbations électromagnétiques.
La science de l’ingénieur qui régit cette cohabitation entre appareils potentiellement perturbateurs ou perturbés est la « compatibilité électromagnétique ».
UNE INSENSIBILITÉ GLOBALE AUX CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES D’EXTRÊMEMENT BASSE FRÉQUENCE…
A de rares exceptions près, les équipements électriques et électroniques sont insensibles aux champs électriques et magnétiques générés par le réseau électrique. Il y a deux raisons à cela.
- La première est d’ordre réglementaire puisqu’une directive européenne associée à une série de normes régit la compatibilité électromagnétique des appareils. Leur objet est double : vérifier que l’appareil ne génère pas de perturbation électromagnétique inacceptable et contrôler son immunité vis-à-vis de rayonnements parasites extérieurs. Ainsi, sur le marché européen, la conformité réglementaire des appareils électriques et électroniques leur impose, par conception, un niveau minimal d’immunité.
- La seconde raison tient aux propriétés physiques des champs électriques et magnétiques à 50 Hz : d’une part, les champs électriques à 50 Hz sont arrêtés par le moindre obstacle et ne traversent pas les murs des bâtiments. Il n’y a donc pas d’induction électrique parasite à l’intérieur des bâtiments. Si par ailleurs les appareils sont entourés d’un capot ou d’une enveloppe métallique, ils seront encore moins sensibles à d’éventuels champs électriques. En matière de champ magnétique, les effets d’induction sont proportionnels à la taille des boucles[1] et à la fréquence du champ. En raison de leur fréquence extrêmement basse (50 Hz), les effets d’induction liés au champ magnétique des lignes sont donc intrinsèquement faibles et ne peuvent apparaître que dans des boucles conductrices de grandes dimensions (par exemple une clôture métallique autour d’une prairie traversée par une ligne HT). Réciproquement, le câblage électrique interne d’un appareil est toujours de faible dimension (typiquement quelques dizaines de cm) et l’induction y est négligeable.
[1] Voir la fiche n°14 « l’induction un phénomène courant»
UNE EXCEPTION AUJOURD’HUI OBSOLETE : L’ÉCRAN D’ORDINATEUR À TUBE CATHODIQUE
Les moniteurs d’ordinateur à tube cathodique sont sensibles au champ magnétique 50 Hz. La raison en est qu’un champ magnétique est utilisé par l’appareil : il sert à dévier le faisceau d’électrons pour lui faire balayer l’écran. Si on superpose un champ magnétique extérieur (perturbateur) à ce champ magnétique interne (utile), l’image affichée sur l’écran est perturbée : le défaut se manifeste par un effet d’ondulation ou de vibration de l’image.
A noter que seuls les écrans d’ordinateur étaient affectés car ils utilisaient une fréquence de balayage de l’image différente du 50 Hz (typiquement de 60 à 85 Hz, ceci pour des raisons de confort visuel). Réciproquement, les téléviseurs à tube cathodique étaient insensibles car ils fonctionnent à 50 Hz (ou 100 Hz pour les plus performants). Dans ce cas, le champ interne (utile) est de même fréquence et toujours beaucoup plus fort que le champ perturbateur externe et l’effet de ce dernier est donc négligeable.
Ces deux types d’appareil ont aujourd’hui quasiment disparu et les technologies modernes d’écrans plats (LCD, plasma, ou LED) sont totalement insensibles aux champs magnétiques 50 Hz.