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Danger d'un champ magnétique

  1. #1
    obi76

    Danger d'un champ magnétique

    Bonjour,

    Je suis en train actuellement de faire de l'électronique chez moi, et il s'avère que ce que je manipule arrive à créer 7 Tesla (véridique) en impulsion de 1ms (maxi). Dans la mesure ou ces impulsion sont très peu fréquentes (genre 1 par minute, maxi), j'aimerai savoir le danger encouru si on est exposé à de tels champs, même si ce n'est que 5 impulsions pendant 5 minutes.

    Merci d'avance

    -----


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  3. #2
    mécano41

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Bonjour,

    Pour les gens "normaux", je ne sais pas mais pour moi qui suis porteur d'un défibrillateur cardiaque, ce ne serait pas recommandé. Je ne sais pas ce que donne un champ de 7 tesla mais :

    - utiliser des plaques de cuisson à induction
    - faire de la soudure à l'arc
    - me pencher de trop près sur un gros moteur électrique
    - passer un examen IRM
    - ...

    sont des choses qui me sont interdites. Dans le meilleur des cas cela pourrait le déclencher (très désagréable à ce qu'il paraît) et dans le pire cela pourrait le détruire.

    Cordialement

  4. #3
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Je n'avais pas pris compte de ce genre de problème sur la distance, si quelqu un passe dans le couloir et que ça se déclenche...

    bref mon voisin n'en a pas, moi non plus

  5. #4
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Ton champ de 7 T ne doit avoir une faleur aussi élevée que très localement au niveau d'un entre-fer, dès qu'on s'éloigne un peu le champ diminue très vite. Dans un examen IRM le corp entier est soumis à des champs de plusieurs Teslas, (plus de 10 dans les futures appareils) et on n'hésite pas à y mettre... des bébés, alors n'ait pas trop de crainte. Par contre si ce champ est obtenu par une bobine, fais attention aux surtensions de rupture, protège bien la bobine par de puissantes diodes en inverses sur la bobine. Pour des champs encore plus élevés il y a même un risque d'explosion mécanique de la bobine tant les forces sur le cuivre peuvent devenir intenses.
    Dernière modification par predigny ; 06/07/2008 à 16h59.

  6. #5
    LPFR

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Bonjour.
    7 teslas c'est un joli champ et qui demande beaucoup d'énergie. Donc je ne crois pas que le volume dans lequel vous le créerez sera très grand. Au niveau du couloir le champ sera inoffensif même pour des stimulateurs cardiaques.
    Quant aux effets du champ sur votre organisme, qu'est qu'il peut faire? Le champ en lui même rien. Nous ne sommes pas sensibles aux champs magnétiques. Les RMN demandent des champs continus de 10 teslas et cela n'affecte que le déficit de la sécurité sociale.
    Par contre, près de la bobine (et si elle n'explose pas) les variations de champ peuvent induire des courants. Mais les effets d'une impulsion de si courte durée ne peut pas faire grand chose. Je pense que si vous la mettez prés de votre cerveau, peut-être que vous verrez, entendrez, ou sentirez quelque chose. Quoi qu'avec des impulsions si courtes, c'est peu probable.

    Un petit calcul: une variation de 7 teslas en 1 ms sur une surface d'un cm² induit une tension de 0,7 volts.

    À votre place, je me méfierais surtout des tensions de vos condensateurs et des efforts mécaniques sur la bobine. Dans des expériences de ce type (à plus fort champ), il est courant que les bobines explosent, soit accidentellement soit parce que on a décidé qu'il coûtait moins cher de fabriquer une novelle à chaque décharge.

    Peut-on avoir une idée des données de votre manip?

    Au revoir.

  7. #6
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Pour les données de la manip (pour ne pas dire de quoi il sagit) la tension de 1300V et atteint une intensité en pointe de 800A.

    Pour les sécurité j'en ai mis plus qu'il ne faut (thyristor bien refroidi, cage autour de la bobine etc).

    Merci pour vos réponses

  8. #7
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Et moi qui donnais des conseils élémentaires alors que visiblement on a à faire à un pro des courants forts dans les bobines ! Passionnant sans doutes ces manip !

  9. #8
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Merci pour votre participation (et particulièrement à LPFR, c'est vrai que 0,7 V pendant 1ms il y a pas de quoi déplacer 1 Coulomb )

  10. #9
    Tropique

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Merci pour votre participation (et particulièrement à LPFR, c'est vrai que 0,7 V pendant 1ms il y a pas de quoi déplacer 1 Coulomb )
    C'est quand même à comparer aux potentiels des membranes cellulaires. Bien sûr, une cellule fait moins de 1cm, mais son potentiel est également plus faible; et le seuil à partir duquel des perturbations apparaissent est sûrement encore inférieur. Question à poser aux biologistes.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  11. #10
    LPFR

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    C'est quand même à comparer aux potentiels des membranes cellulaires. Bien sûr, une cellule fait moins de 1cm, mais son potentiel est également plus faible; et le seuil à partir duquel des perturbations apparaissent est sûrement encore inférieur. Question à poser aux biologistes.
    Bonjour.
    Les potentiels d'action sont de l'ordre des dixièmes de volt. Un rond de 1 cm² fait environ 3,5 cm de périmètre. Si on prend des cellules de l'ordre de 5 μm cela me fait 7000 cellules par tour et 0,1 mV par cellule.
    De plus c'est autant dans un sens que dans l'autre dans la milliseconde.
    Ça ne fait pas beaucoup, tout ça.

    Pour Obi: règle d'or quand on travaille avec des tensions potentiellement mortelles: on travaille avec la main gauche dans le dos. Cela évite le risque de prendre une châtaigne entre les deux bras (et à travers le thorax).

    Au revoir.

  12. #11
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    et il s'avère que ce que je manipule arrive à créer 7 Tesla (véridique) en impulsion de 1ms (maxi).
    Refait ta mesure.

    Ta carte bleue marche toujours, idem pour ta montre, etc....

    7 Tesla, ca se genere avec un electro-aimant supra-conducteur refroidi a l'azote et helium liquide (double circuit).

    Explique-nous comment tu as fait....

  13. #12
    Thwarn

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par Pera Voir le message
    Refait ta mesure.

    Ta carte bleue marche toujours, idem pour ta montre, etc....

    7 Tesla, ca se genere avec un electro-aimant supra-conducteur refroidi a l'azote et helium liquide (double circuit).

    Explique-nous comment tu as fait....
    qui te dit que ce n'est pas le cas

    faut pas etre aussi negatif, y a aussi des gens serieux sur ce forum qui travaillent dans des labos

    (meme si pour le cas precis de obi, j'en sais rien...)
    Tes desirs sont desordres. (A. Damasio)

  14. #13
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par Pera Voir le message
    ...
    7 Tesla, ca se genere avec un electro-aimant supra-conducteur refroidi a l'azote et helium liquide (double circuit).
    ....
    Pas forcément. Je crois même que les plus forts champs magnétiques crées en labo le sont avec de "simples" bobines. Les supraconducteurs c'est plutot pour créer des champs forts de longue durée.

  15. #14
    LPFR

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Re.
    Oui, totalement d'accord avec Predigny.
    Les champs magnétiques impulsionnels peuvent être très élevés et dépassent allégrement les mega tesla.
    Les gros problèmes ne sont pas alors les cartes bleues ou les montres, mais la résistance mécanique de la bobine et la durée de vie des dispositifs de mise en circuit.
    Et il ne faut pas oublier que le gros du champ est à l'intérieur de la bobine.
    Vous avez tous sûrement déjà calculé le champ magnétique dans l'axe d'un solénoïde à l'intérieur et à l'extérieur de celui-ci.
    A+

  16. #15
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par predigny Voir le message
    les plus forts champs magnétiques crées en labo le sont avec de "simples" bobines.
    OK, mais donne des chiffres STP.

    Les plus forts champs permanents sont aux environs de 10T.

    Certaines RMN montent a 15 (mais la, doit y en avoir 4-5 dans le monde).

    Je ne dis pas qu'il bluffe, je veux jsute savoir comment il genere son champ et comment il le mesure. et si sa CB marche toujours.

  17. #16
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par Pera Voir le message
    OK, mais donne des chiffres STP.
    ...
    Ce sont des "souvenirs" mais en champs pulsés on sait dépasser les 100T avec une bobine en cuivre. En se promenant près d'une étoile à neutron on pourra expérimenter avec des champs de 100 millions de Tesla ! et encore plus sur certains autres astres.

  18. #17
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Je ne pensais pas qu'obi76 avait la tete dans les etoiles!

  19. #18
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par Pera Voir le message
    Je ne pensais pas qu'obi76 avait la tete dans les etoiles!
    Si un peu quand même

    pour le champ c'est pas compliqué : une alim récupérée d'une imprimante laser, je chargre un condo d'un mF avec 1300 V, je le shunte à travers un thyristor de puissance dans la bobine (sans résistance ni rien). On a donc un LC qui ne marcherra que pendant la première phase (le courant retour est bloqué par le thyristor).
    La vitesse de montée du thyristor est d'environ 1/2 ms pour 800A, donc ça fait à peu près ça

  20. #19
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    tu as mesure le champ comment?

  21. #20
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Par le calcul, j'ai simulé le courant qui passait dans la bobine en fonction du temps et j'ai déterminé le champ créé par ce courant.

  22. #21
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    OK dans ton calcul, tu as donc une resistance nulle.

  23. #22
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Non celle de la bobine. Oui j'ai dis LC mais c'est un RLC avec un R très faible (quelques ohms tout au plus).

  24. #23
    LPFR

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Non celle de la bobine. Oui j'ai dis LC mais c'est un RLC avec un R très faible (quelques ohms tout au plus).
    Re.
    Avez-vous trouvé dans la doc ou mesuré celle du condensateur?
    Il n'est pas sur qu'elle soit négligeable, pas plus que son inductance.
    A+

  25. #24
    Pera

    Re : Danger d'un champ magnétique

    allez, faut faire une mesure!

    Tu as observe un champ magnetique au moins?

    Ta CB marche toujours...?

  26. #25
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Attendez, dans l'ordre :

    Non je ne l'ai pas négligée (sinon courant infini instantanément et champ infini lui aussi). J'ai pris la résistivité du cuivre normal et calculé la longueur en fonction du nombre de spires. Pour le courant en fonction du temps un petit programme trouvé sur le net m'a trouvé un pic de 800A. J'applique la formule bateau B = mu_0 N I et je trouve 7 Tesla (à quelques pouillèmes près). Je n'ai évidement pas pris en compte l'auto induction.

  27. #26
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    ...
    Non je ne l'ai pas négligée (sinon courant infini instantanément et champ infini lui aussi). ...
    Pourquoi "infini instantanément" ? En appliquant une tension sur une self le courant croit progressivement tant qu'il n'y a pas saturation du matériaux magnétique (et ici c'est de l'air). La résistance de la bobine est généralement un handicap et dans les meilleurs bobines pour champs très fort on cherche des type de cuivre ayant des résistivité très faibles. Du moins il me semble ...

  28. #27
    obi76

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Ben si j'ai une résistance nulle, sachant que les conditions initiales sont U = U0 aux bornes de L, le courant va croître mais I sera infini non (il fait tard...)

  29. #28
    stefjm

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Ben si j'ai une résistance nulle, sachant que les conditions initiales sont U = U0 aux bornes de L, le courant va croître mais I sera infini non (il fait tard...)
    Il n'y avait pas un condensateur qui se décharge dans cette histoire? (va falloir que je relise le fil...)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  30. #29
    predigny

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Ben si j'ai une résistance nulle, sachant que les conditions initiales sont U = U0 aux bornes de L, le courant va croître mais I sera infini non (il fait tard...)
    Si à la place du condensateur, il y a une source de tension, on peut appliquer la formule de base E=-L.di/dt qui montre que di/dt à une valeur tout à fait finie et définie par E/L. Evidemment sans résistance i va vite monter à des valeurs importantes car rien ne limitera son ascension. Dans le cas où la tension est fournie par un condensateur, on à un circuit LC qui à priori va se mettre à osciller. La présence d'une résistance et de circuits de protection de la self va très vite amortir l'oscillation, jusqu'à ne laisser qu'un vestige de demi-alternance.
    Je n'ai jamais fait ce genre de manip mais il me semble que ça doit se passer comme cela.

  31. #30
    LPFR

    Re : Danger d'un champ magnétique

    Bonjour.
    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Ben si j'ai une résistance nulle, sachant que les conditions initiales sont U = U0 aux bornes de L, le courant va croître mais I sera infini non (il fait tard...)
    Vous n'aurez jamais un courant infini, même si les résistances étaient nulles (et elles ne le sont pas). La raison est l'inductance de votre bobine. Même si vous "oubliez" me mettre votre bobine en série, il restera toujours l'inductance des fils. Cette inductance est de l'ordre de grandeur de μo≈ 10 nH/cm.
    Au départ le courant ne sera pas V/R, mais zéro. Puis le courant va se mettre à augmenter avec la pente donnée par la définition d'inductance:

    L'évolution suivante dépendra de la résistance, de l'inductance et de la capacité. Vous obtenez la courbe habituelle d'une sinusoïde (qui commence à zéro) amortie par une exponentielle avec une constante de temps d'environ L/R.
    Au revoir.

    EDIT: Grillé par Predigny.

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