Cage de faraday et terre...

[invite8bc7975d]

Bonjour,

J'ai une question sur les cage de faraday, j'ai lu beaucoup de chose dessus mais il y a quelque chose qui me chiffonne.

J'ai lu que pour fonctionner la cage de faraday doit etre relier imperativmeent a la terre. Néanmoins, j'ai 3 "contre exemple", ou en tous cas 3 exemple qui me font m'interroger.

Exemple n°1 : L'avion prend la foudre, les gens sont proteger, mais l'avion n'est pas relié a la terre.

Exemple n°2 : Une voiture prend la foutre, peut on considerer qu'elle est reliée à la terre, sachant que les pneus sont supposés etre isolants ?

Exemple n°3 : Dans les supermarché, j'ai vu un reportage ou un mec avait tapissé une glaciere de papier aluminum, et ca empechait ce qu'il mettait dedans de sonner quand il passait a la caisse (je ne sais pas si il avait mis beaucoup d'aluminium ou pas). Ma question, la glacière etant en plastique , et les roues de chariot également, elle n'était surment pas reliée à la terre.

Donc voila si quelqu'un pouvait m'expliquer pourquoi dans ces trois cas, les cage fonctionnent sans etre relié (selon moi) a la terre.

Merci d'avance
-----

[Deedee81]

Bonjour,

J'ai lu que pour fonctionner la cage de faraday doit etre relier imperativmeent a la terre.

Tu as la réponse au tout début de :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cage_de_Faraday

Exemple, ta voiture est frappée par la foudre : je te déconseille très fortement de toucher la carosserie tant que ta voiture n'aura pas été mise à la terre ! Ce serait comme toucher un gros condensateur chargé à plusieurs milier de Volt. Gasp ! Je connais un électricien d'Electrabel qui a commis l'imprudence de toucher un cable haute tension (débranché !!!) avant sa mise à la Terre. Il est mort électrocuté.

Donc,
- protection électrique : terre
- Imperméabilité aux perturbations EM : pas (besoin) de terre

[f6bes]

BJr mr Coinche,
La cage de Faraday n' a pas VOCATION a etre un PARATONNERE.
Faut pas confondre.
Néammoins l'azvion et la voiture vont se chargés, mais il est probable que la décharge sera éffective avant de descendre (roue mouillée).
Néammoins gare à la chataigne si roues séches.

Une cage de Faraday sert à empécher l'entrée ou la sortie de signaux électriques.
Elle sert de "blindage": ce qui est dehors ne peut entrer, ce qui est dedans ne peut sortir.
Il n'y a pas NECESSITE d'etre relier à la terre.
Si tu mets un récepteur radio (transistor) dans une cocotte minute (fermée avec son couvercle métal)
Il ne POURRA plus reçevoir (à l'intérieur) quoi que ce soit (cage de faraday) meme si la cocotte minute n'est pas à la terre.
A+

[invite8bc7975d]

ahhh ok, merci pour vos reponses.

Effectivement je le suis melangé les pinceaux, c'est beaucoup plus clair maintenant, merci encore.

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Ma reponse.

Il n'est pas necessaire, pour l'interieur de la cage de Faraday, que celle ci soit reliée à la terre.

Par contre pour les observateurs exterieurs, qui pourraient toucher la cage, il est preferable de fixer son potentiel à zero.

Enfin un experimentateur à l'interieur de la cage pour être mis a un potentiel trés elevé si la cage est isolé. Il risque alors une sacré surprise en sortant !!!

En electrostatique, le champ elecrique produit par les charges superficielles à l'enceinte à l'interieur de l' enceinte conductrice est nul


En electrodynamique il faut tenir compte de l'onde evanescente sur la paroie de l'enceinte. Cette onde s'amortie trés viite dées le domaine des radio frequence. Pratiquement, si l'enceinte est bien close les champs electiques ne penètrent pas.

Heureusement que ça marche pour les avions qui sont touchés par les eclairs.

Je suppose que certaines precautions sont prises car il y a des trous dans la paroie de la cage de faraday d'un avion
- les hublots
- les antenenes des équipements radioelectriques
- les portes, surtout si leur fermeture etanche s'appuient sur des joints en caoutchouc non conduteurs.

Il y en a peut être d'autre, comme le bouchon de fermeture du reservoir à carburant. Il faut que le bouchon et la carlingue reste au même potentiel pour eviter d'emflammer les vapeurs de kérosène qui peuvent s'echapper...


Quand au coup de la glacière, je ne connaissais pas. Si l'enceinte est bien etanche et sans fuite, le monde electrique et radioelectrique de l'ntérieur ignore le monde de l'exterieur. maintenant je ne connais pas le principe de systeme de detection des magasins

[Deedee81]

Bonne remarque les ondes évanescentes.

Je suppose que certaines precautions sont prises car il y a des trous dans la paroie de la cage de faraday d'un avion
- les hublots

C'est fort profond cette ouverture, ce n'est pas suffisant ?
(par compte pour les équipements électriques, ta remarque est pertinente, un coup de foudre peut toujours leur causer des problèmes).

Quand au coup de la glacière, je ne connaissais pas. Si l'enceinte est bien etanche et sans fuite, le monde electrique et radioelectrique de l'ntérieur ignore le monde de l'exterieur. maintenant je ne connais pas le principe de systeme de detection des magasins

Ca me rappelle une anecdote. Sur les paquets de tabac il y a un rfid pour faire sonner les détecteurs dans les magasins. Lorsque vous passez à l'aéroport : mettez le paquet de tabac sur le tapis roulant, sinon ça sonne aussi. Ils vont jusqu'à fouiller dans le tabac pour comprendre pourquoi ça sonne . Expérience vécue (heureusement que je ne courrais pas pour avoir mon avion)

[calculair]

Bonne remarque les ondes évanescentes.



C'est fort profond cette ouverture, ce n'est pas suffisant ?
(par compte pour les équipements électriques, ta remarque est pertinente, un coup de foudre peut toujours leur causer des problèmes).



Ca me rappelle une anecdote. Sur les paquets de tabac il y a un rfid pour faire sonner les détecteurs dans les magasins. Lorsque vous passez à l'aéroport : mettez le paquet de tabac sur le tapis roulant, sinon ça sonne aussi. Ils vont jusqu'à fouiller dans le tabac pour comprendre pourquoi ça sonne . Expérience vécue (heureusement que je ne courrais pas pour avoir mon avion)

Pour les trous des hublots, ça depend de la fréquence. L'affaiblissement s'ecroule pour des longueurs d'ondes plus petites que la dimension du hublot.

Exemple un guide d'onde s'a propage bien et sur de grande longueur...

[invite8bc7975d]

Autre question,

Quelles doivent etre les caracteritiques d'une cage de faraday, pour proteger d'un champ magnetique de frequences comprise entre 5 et 9 MHz ?

Qu'est ce qui prevaut ? l'epaisseur du metal utilisé ? la cage doit elle etre completement fermé pour ce genre de fréquence ? ou peut on utiliser des maille ?

[obi76]

Ben il faut que les mailles soient de l'ordre de grandeur (enfin plus petites) que la longueur des ondes que tu envoie dedans.

9Mhz c'est bizarre c'est (heureux hasard) la fréquence des détecteurs dans les supermarchés (tu as 9 et 11, des poussières Mhz).

Bref si c'est pour faire mumuse, je te dis au cas où : je ne cautionne rien du tout

[f6bes]

Autre question,

Quelles doivent etre les caracteritiques d'une cage de faraday, pour proteger d'un champ magnetique de frequences comprise entre 5 et 9 MHz ?

Qu'est ce qui prevaut ? l'epaisseur du metal utilisé ? la cage doit elle etre completement fermé pour ce genre de fréquence ? ou peut on utiliser des maille ?

Bsr Mr Coinche,
Une cage de faraday à maille ATTENUE la fréquence suivant de forte PROPORTION.
En général on considére qu'avec des mailles égalent au 1/10 de longeur d'onde on atténue 90% du signal.
Tant qu'il y a des mailles une partie peut passer à travers.Plus c'est "serré" moins ça passe.Suffit de savoir quelle ATTENUATION on souhaite obtenir.
A+

[f6bes]

9Mhz c'est bizarre c'est (heureux hasard) la fréquence des détecteurs dans les supermarchés (tu as 9 et 11, des poussières Mhz).

Heu, MEGA ou GIGA (hertzs) ???
Bonne soirée

[invite8bc7975d]

Bonjour,

Ok pour l'utilisation des mailles, mais qu'en est il de l'utilisation d'une enceinte totalement close, l'attenuation est elle totale ?

Est ce nécéssaire sachant que pour une freqence de 9Mhz la longueur d'onde est :
L = 300 000 000 / 9 000 000 = 34 m ? (me suis je trompé d'unité ?)

ce qui impliquerait qu'il faut des mailles de 3.4m...

Du reste si les portique de magasin utilise des frequence de 9 Mhz, et que je ne me suis pas trompé dans mes calcul, ce n'est pas supposé fonctionné non ?

[f6bes]

Bjr Mr Coinche,
Le calcul est bien bon!
10 Mhz correspond à une longueur d'onde de 30 m !
C'est bien pour cela que je posais (inocemment !) la question: "Méga ou Giga" !!

Les fréquences citées correpondent à la gamme Ondes Courtes de Radiodiffusion.
Les détecteurs des magasins fonctionnent dans la gamme des 10 GHz.
C'est pas pareil. Longueur d'onde 3 cm.

Une "atténuation" ne peut etre totale !
Atténuer veut dire DIMINUER (mais il reste TOUJOURS qq chose).
Donc ATTENUATION et "TOTALE" ne peuvent aller ensemble.
Faut donc se FIXER la limite (abitraire) en ce qui concerne:je décide qu'à partir de ce niveau c'est "zéro" signal
pour mon application.

On pourrait penser à la DISPARITION TOTALE du signal.
Mais là encore y a un hic.
On ne peut APPRECIER que l'atténuation .En effet tout DEPEND de la SENSIBILTE de l'appareil qui serait suceptible de reçevoir ce signal.
Il est sur qu'un appareil qui ne réagit qu'à un signal de 1 volt sera considéré comme "sourd" avec 0.5 v.
Alors que le meme appareil sensible à 0.1 volt "entendra" parfaitement un
signal de 0.5 volt.
Tout dépend donc de la sensibilité de l'appareil.
Cordialement

[invite8bc7975d]

Ok, cool je ne me sui pas trompé pour le calcul !!

Et merci pour le cours de semantique sur le terme "attenuation"

Mais dans une supposition totale, si j'arrivai a fabriquer une cage metallique totalement close(qui serait pas vraiment une cage du coup), disons style un oeuf d'autruche en metal, les elements electroniques situés à l'interieur pourraient ils etre sujet a des perturbations electromagnetiques venant de l'exterieur ? ou la cage les protegerait elle contre TOUTE les frequences, et autre question dans l'hypothese d'une telle cage, l'epaisseur du metal utilisé a t-elle une importance (j'aurai tendance a penser que non, ou alors est ce qu'il y aurait un rapport entre la conductivité du metal, c'est a dire, plus un metal est conductif plus il peu proteger contre des frequence elevée ? et pour compenser le manque de conductivité d'un métal, on pourrait compenser en en mettant une couche plus épaisse ??)

[f6bes]

Re,
En pratique ton oeuf "d'autruche" arretera les signaux en provenançe de l'extérieur.
Je ne pense pas que l'épaisseur de métal soit primordiale pour les ondes RADIO classiques.
Reste à savoir ce que tu "envisages" comme perturbations électromagnétiques (TOUTES les fréquençes)!!

En effet le domaine des ondes électromagnétiques est excessivement vaste.
Un rayonnement X est une onde électromagnétique, Mais il n'y a guére que le plomb qui puisse en venir bout pratiquement parlant !!

Dans l'utilisation "classique" je ne pense pas que le métal choisit est une importançe.
Bon appétit

[Deedee81]

Bonjour,

Pour les trous des hublots, ça depend de la fréquence. L'affaiblissement s'ecroule pour des longueurs d'ondes plus petites que la dimension du hublot.

Exemple un guide d'onde s'a propage bien et sur de grande longueur...

Ouais, je devrais parfois réfléchir moi avant de poser une question idiote (enfin, pas idiote, mais dont je connaissais la réponse)

Merci du rappel,

J'ai fait un petit calcul (sur base des chiffres de Wikipedia) et j'ai remarqué que la longueur d'onde de l'arc (c'est une impulsion) tourne autour de quelques kilomètres (consistant avec la longueur d'un arc). La fraction passant par le hublot doit être très faible (en plus il y a le verre qui est isolant ). Enfin, c'est une estimation au pif. Malheureusement, je ne suis plus en contact avec un de mes profs de physique, spécialiste de la foudre. Je lui aurais bien demandé. Et perso, j'ai souvent pris l'avion et je n'ai jamais eut la chance (ça mérite bien un cette phrase) d'être frappé par la foudre.

[Pio2001]

Quid des très basses fréquences ?

Le champ d'un aimant permanent n'est pas arrêté par un blindage. Et si on déplace cet aimant, on peut faire varier le champ magnétique de l'autre côté du blindage. Donc transmettre une onde électromagnétique de l'ordre de 1 Hz à travers.

[calculair]

Bonjour,



Ouais, je devrais parfois réfléchir moi avant de poser une question idiote (enfin, pas idiote, mais dont je connaissais la réponse)

Merci du rappel,

J'ai fait un petit calcul (sur base des chiffres de Wikipedia) et j'ai remarqué que la longueur d'onde de l'arc (c'est une impulsion) tourne autour de quelques kilomètres (consistant avec la longueur d'un arc). La fraction passant par le hublot doit être très faible (en plus il y a le verre qui est isolant ). Enfin, c'est une estimation au pif. Malheureusement, je ne suis plus en contact avec un de mes profs de physique, spécialiste de la foudre. Je lui aurais bien demandé. Et perso, j'ai souvent pris l'avion et je n'ai jamais eut la chance (ça mérite bien un cette phrase) d'être frappé par la foudre.

Physiquement on peut dire que le spectre de la foudre s'etale des basses frequences jusqu'a quelque chose comme 20 à 50 MHz. D'ailleurs les recepteurs radio ne detectent plus de parasites atmosphériques vers 100MHz. Voila pour l'aspect physique des choses.

J'ai eu la chance d'être dans un avion à helices pendant un orage !!! La foudre a touché le nez de l'appareil plusieurs fois. J'ai vu nettement l'eclair arrivé sur le nez de l'avion. Je n'ai ressenti aucune secousse de nature electrique ! Par contre l'avion était secoué dans tous les sens. Quand j'avais l'impression que l'avion monte rapidement, l'altimètre de bord indiquait une chute de plus de 300m et vis versa; Cela à durée environ 20 à 30 minutes.

[calculair]

Quid des très basses fréquences ?

Le champ d'un aimant permanent n'est pas arrêté par un blindage. Et si on déplace cet aimant, on peut faire varier le champ magnétique de l'autre côté du blindage. Donc transmettre une onde électromagnétique de l'ordre de 1 Hz à travers.

Oui c'est trés dur de se proteger des très grande longueur d'onde.

L'effet de peau des conduteurs devient faible et les ondes sont peut peu amorti à la traversée ds conducteurs.