Tpe orage

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  • Publié le : 22 mai 2010
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II. L’orage, un danger pour l’homme

1. Moyen de protection : la cage de Faraday

a. Description

Une cage de Faraday est une enceinte utilisée pour protéger des nuisances électriques ou pour empêcher un appareillage de polluer son environnement. Une cage de Faraday est souvent utilisée lorsque l’on veut effectuer mesures précises en électronique ou en électricité.

b. Principe

Lacage de Faraday est étanche aux champs électriques qui sont crées par la simple présence d’une différence de potentiel (sans qu’un courant ne soit nécessaire) et ce, que la source perturbatrice soit à l’intérieure ou à l’extérieure de l’enceinte. Michael Faraday l’a étudié lors de ses travaux sur les conducteurs.

On parle plutôt de blindage d’origine électromagnétique lorsque cette structure aun effet indirect de protection contre les perturbations d’origine électromagnétique (dues à un courant).

Pour cet usage, la structure reliée à la terre n’est plus nécessaire mais l’efficacité peut être fortement influencée par la fréquence de la perturbation.

c. Constitution

En principe, l’enceinte métallique doit être fermée de chaque côté. Cette enceinte est appelée « cage », car ellepeut aussi être constituée de grillage ajouré. Un grillage avec une maille de quelques centimètres agit comme un miroir sur une onde décimétrique. Plus la fréquence de l’onde est élevée, plus sa longueur d’onde est courte et plus la maille doit être petite.

Trois techniques principales de réalisation des cages de Faraday industrielles sont présentes :

· Cages modulaires :

Les cagesmodulaires sont réalisées à l’aide de bacs en acier pliés ou à l’aide de panneaux en bois revêtus sur les deux faces d’une feuille d’acier. Des boulons assemblent les bacs entre eux et les profils d’assemblage en acier assemblent les panneaux bois. L’insensibilité à l’humidité et aux variations hygrométriques est l’avantage des bacs. Celui des panneaux est qu’ils peuvent être recoupés. Avec des cagesmodulaires, on peut atteindre des performances supérieures à 100 dB à 100 MHz.

· Cages architecturales en cuivre :

Les cages architecturales en cuivre sont réalisées à l’aide d’un feuillard de cuivre de deux ou trois dixièmes de millimètres qui est livré en rouleau, posé et soudé en continue à l’étain. L’avantage est que cette technique s’adapte bien aux locaux de grandes dimensions et ellepermet de s’adapter aux géométries complexes qui sont les coins, les décrochements, les poutres et les piliers. Le cuivre s’applique directement sur les murs, donc il n’y a aucune perte de place. Avec des cages cuivres, on peut atteindre des performances supérieures à 100 dB à 100 MHz.

· Cages architecturales en tissu métallisé :

Les cages architecturales en tissu métallisé sont réalisées àl’aide d’une tapisserie métallisée posée avec de la colle. Cette technique présente les mêmes avantages que les cages cuivre. L’intérêt de cette technique est que l’on peut installer des fenêtres alors que ceci est impossible pour les cages de Faraday sinon les performances ne sont pas préservées. Avec des cages en tissu métallisé, on peut atteindre des performances supérieures à 60 dB à 100 MHz. Cesperformances suffisent dans une majorité d’application.

d. Quelques infos

Il faut rappeler que tous les conducteurs qui pénètrent et qui sortent de la cage doivent être munis de filtres radioélectriques. Si ce n’est pas le cas, les conducteurs se comportent alors comme des antennes et diminuent très fortement les performances globales de la cage.
Les performances et le coût d’une cagetiennent pour l’essentiel des accessoires qui sont les portes, les fenêtres, les fluides et les passages pour la ventilation.


Une cage de Faraday est présente à Paris. On peut observer son fonctionnement au Palais de la découverte.

e. Exemples d’applications :

· L’automobile est une cage de Faraday courante. Mais l’utilisation de matériaux composites non-conducteurs ainsi que les...
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