EM : Cage de Faraday

Je vais exposer très brièvement ce qu’est une cage de Faraday dans cet article. supposons une boîte conductrice fermée à l’intérieur de laquelle, il y a une personne. De l’extérieur, par un moyen ou un autre, je charge  électriquement cette boîte, les lois de la physique affirment que la personne à l’intérieur de cette boîte fermée et conductrice ne ressentent pas le champ électrique créé sur la surface de la boîte.

A l’intérieur, le champ électrique est nul, dans l’épaisseur de votre boîte (qui est un conducteur) le champ électrique est nul et sur la surface de cette boîte les charges sont réparties. Bien évidemment, cela suppose que le champ électrique n’est pas variable ou du moins très faiblement, autrement dit, l’apport de charges qui a permis (par induction électrostatique) de charger la boîte n’est pas variable.

Cage de Faraday

Cage de Faraday

C’est ce que l’on appelle une cage de Faraday, en réalité, nous sommes protégés ou isolés des champs électriques qui se présentent sur la surface de la boîte, puisqu’à l’intérieur le champ électrique est nul. Bien sûr, la boîte doit être parfaitement fermée et s’il y avait une ouverture quelconque, alors il y aura des lignes de champs entrants ou sortants.

Lorsqu’on dit que le champ électrique est nul à l’intérieur, cela veut dire tout simplement que si je me déplace à l’intérieur de cette boîte avec une charge électrique (positive ou négative) dans ma poche, je ne crains rien, autrement dit, je ne suis ni attiré, ni repoussé et même si je me colle aux parois intérieures de cette boîte, je ne crains rien. On se place toujours dans le cas bien évidemment d’une boîte fermée.

Cela ne veut pas dire que vous êtes protégés des ondes électromagnétiques qui traversent les parois, mais du champ électrique induit par un quelconque objet à l’extérieur.

Qu’est ce donc le champ électrique ? Imaginez vous les Alpes enneigées formant une succession de plateaux et de descentes. Supposons que l’on ait une luge et que l’on la laisse glisser depuis le sommet, cette luge prendra la direction du champ gravitationnel qui est la distance la plus courte du point de départ vers le bas, cette ligne représente la ligne de champ gravitationnel ou si vous voulez une force qui tire la luge vers le bas.

Une fois que la luge arrive vers un plateau, elle s’immobilise (ce qu’on appelle un équipotentiel), elle est au repos et si elle se rapproche d’une pente, elle va rejoindre une ligne de champ vers le bas. Dans le domaine électrique, le champ électrique peut être dans toutes les directions de l’espace et non uniquement vers le bas. Les équipotentiels sont des « plateaux » où une charge (comme pour la luge) est au repos, elle est ni attirée, ni repoussée.

Pour se convaincre de la propagation des ondes malgré l’isolement « au sens électrique » dans une cage de Faraday. Imaginez vous dans une grande cage (fermée) d’oiseau métallique avec un poste de radio captant une station AM. Si vous rentrez dans cette cage et que celle ci est chargée comme ci-dessus électriquement, vous ne captez plus rien. Par contre si je vous parle, vous m’entendez. C’est la preuve que certaines ondes vibrent jusqu’à vos oreilles puisque vous m’entendez, mais d’autres non.

Vous avez compris que les maisons et les immeubles dans lesquels nous vivons peuvent représenter ces cages ou boîtes de Faraday avec leurs imperfections.


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

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