Champ magnetique apres traversee d'une plaque metallique

LzaCopernic · 23/07/2008, 19h02

Bonjour,
Je voudrais connaitre la valeur du champ magnetique que provoque un cable electrique (intensite I, frequence F) apres traversee d'une plaque d'acier. La plaque d'acier peut etre consideree de taille infinie.
Merci!

curieuxdenature · 23/07/2008, 19h13

Bonjour

si tu parles de F tu ne parles plus de champ magnétique mais de champ electromagnétique.
Dans ces conditions, pas besoin de plaque d'acier, un simple feuillard de quelques dixiemes de mm d'épaisseur suffit à empêcher sa propagation vers l'exterieur du cable.
Le feuillard agit comme un court-circuit vis-à-vis de ce champ, on le prend généralement en acier parce que c'est moins onéreux que le cuivre et qu'il peut éventuellement servir de protection mécanique.
C'est ce qu'on appelle un cable blindé.

LzaCopernic · 23/07/2008, 19h23

re-bonjour !
En fait, il y a une plaque d'acier, c'est au sol d'un batiment, et le fil electrique passe sous cet etage. Je suis en stage et on me demande de calculer ce "magnetic field" pour etre sur que le champ magnetique ne va pas alterer l'utilisation des appareils comme les ordinateurs qui seront dans la piece !!!
Est-ce qu'il n'y a plus aucun champ magnetique apres traversee de cette plaque d'acier ?
Merci !!!

f6bes · 23/07/2008, 19h53

Bsr à toi,
Un peu de lecture:
http://www.bbemg.ulg.ac.be/FR/2Notions/cecm.html
D'autre part par quoi sont alimentés les ordinateurs?Je suppose par des conducteurs parcourus par du 230 v sous un certain courant qui arrivent jusque DANS l'ordinateur !
Ces cables sont nettement plus à "proximité" des ordinateurs qu'un cable SOUS l'étage et séparé par un plaque d'acier !!
A+

curieuxdenature · 23/07/2008, 19h58

Citation:

Posté par LzaCopernic

Est-ce qu'il n'y a plus aucun champ magnetique apres traversee de cette plaque d'acier ?
Merci !!!

Il n'y aura pratiquement plus aucun champ electromagnétique en provenance du cable situé sous cette plaque.
Pour ce qui est d'un champ magnétique la donne n'est pas pareille et ça ne concerne que le champ terrestre, qui n'a aucune influence sur les ordinateurs de toutes manières.

LPFR · 23/07/2008, 20h44

Bonjour.
On ne peut pas répondre de façon générale.
Si on travaille à basse fréquence, en dessous de quelques kilohertz on peut oublier l'effet de peau et le champ électrique associé au champ magnétique. Ils sont négligeables.
Mais même avec cette restriction la situation change avec la géométrie du système, le courant qui circule, l'épaisseur de l'acier et ses propriétés magnétiques. La raison est que les propriétés magnétiques des matériaux ferromagnétiques son non linéaires. Pour des champs faibles ils se comportent, comme cela a été dit, comme des courts-circuits du champ magnétique et ils agissent comme un blindage. Mais quand le champ augmente, le fer sature et il laisse passer le champ magnétique.
Quand on travaille à des fréquences plus élevées, le champ électrique associé n'est pas tout à fait négligeable, mais le conducteur médiocre agit comme blindage plus ou moins bon. L'effet de peau est calculable et on peut évaluer le champ de l'autre côté du fer.

Donc, il faut tout connaître: les courants, la fréquence, les dimensions de la plaque et la distance entre le câble et la plaque, les caractéristiques de l'acier et la distance aux appareils. Il faut savoir aussi si le câble a un seul conducteur ou si ce sont deux conducteurs (phase et neutre) ou si ce sont trois conducteurs (trois phases).

Et finalement: quelle est la sensibilité de vos appareils au champ magnétique?

Au revoir.

LzaCopernic · 24/07/2008, 11h53

Hi !
Merci pour toutes ces reponses! Je me suis renseignee,
le courant varie de 0 a 63 A,
la frequence est de 50Hz,
La plaque est composee d'un empilement de deux plaques d'acier de 5 mm d'epaisseur entourant un plaque d'agglomere de 30mm, et ce sont des panneaux de 600x600mm qui forment le sol sur tout l'etage du batiment,
Les cables sont situes a 500mm sous la plaque d'acier,
L'acier est galvanise,
Les appareils (ordinateurs par exemple) peuvent etre poses a meme le sol,
Les cables ont deux conducteurs, phase et neutre,
Oui c'est du 230V.
Merci!

LzaCopernic · 24/07/2008, 12h12

Citation:

Posté par f6bes

D'autre part par quoi sont alimentés les ordinateurs?Je suppose par des conducteurs parcourus par du 230 v sous un certain courant qui arrivent jusque DANS l'ordinateur !
Ces cables sont nettement plus à "proximité" des ordinateurs qu'un cable SOUS l'étage et séparé par un plaque d'acier !!
A+

Oui c'est du 230V mais l'intensite est beaucoup plus faible dans les cables au-dessus de la plaque, apres la prise electrique, que les cables d'alimentation en-dessous de la plaque electrique.

Donc je cherche a savoir si le champ electrique cree par les cables en-dessous de la plaque est plus eleve ou plus faible que le champ electrique cree par les cables au-dessus de la plaque. S'il est plus faible, alors on n'aura plus de probleme !

Merci !

LPFR · 24/07/2008, 13h12

Citation:

Posté par LzaCopernic

Hi !
Merci pour toutes ces reponses! Je me suis renseignee,
le courant varie de 0 a 63 A,
la frequence est de 50Hz,
La plaque est composee d'un empilement de deux plaques d'acier de 5 mm d'epaisseur entourant un plaque d'agglomere de 30mm, et ce sont des panneaux de 600x600mm qui forment le sol sur tout l'etage du batiment,
Les cables sont situes a 500mm sous la plaque d'acier,
L'acier est galvanise,
Les appareils (ordinateurs par exemple) peuvent etre poses a meme le sol,
Les cables ont deux conducteurs, phase et neutre,
Oui c'est du 230V.
Merci!

Bonjour.
On peut déjà calculer le champ magnétique produit par deux conducteurs avec des courants en sens inverse de 63 A. Je fais la supposition que les deux conducteurs sont séparés de 2,5 cm.
Je trouve un champ de 1,2 μT à 50 cm (au niveau des plaques d'acier).
Ce champ est à comparer au champ magnétique terrestre d'environ 47 μT en France.
Donc, ce n'est même pas la peine de s'occuper de calculer le pouvoir de blindage des plaques d'acier.
Pour ce qui est du champ électrique, c'est encore plus inutile. Le champ électrique d'un câble de 230 V à 50 cm est très petit. Il sera arrêté par les plaques d'acier puis par le blindage des appareils (si on a enlevé les plaques d'acier).
Donc, pour moi, ceci met fin au problème: il n'y en a pas.
Au revoir.

LzaCopernic · 24/07/2008, 13h36

Merci de votre reponse.
Juste pour information, comment faites-vous pour trouver 1.2μT a 50cm ?! Utilisez-vous B=nu0 *I / (2*Pi*R) ?!
Merci!

LPFR · 24/07/2008, 13h53

Citation:

Posté par LzaCopernic

Merci de votre reponse.
Juste pour information, comment faites-vous pour trouver 1.2μT a 50cm ?! Utilisez-vous B=nu0 *I / (2*Pi*R) ?!
Merci!

Re.
Oui.
Mais c'est la différence entre les deux conducteurs à distances r1 et r2:
$B=\mu_o{I\over 2\pi}\left( {1\over r_1}-{1\over r_2} \right)$
A+

LzaCopernic · 24/07/2008, 15h47

Re-bonjour !
Merci !
En fait, mon maitre de stage voudrait connaitre precisement la valeur du champ magnetique. Donc je dois connaitre le pouvoir de blindage des plaques d'acier. Comment faire ?!
Merci !

LPFR · 24/07/2008, 16h09

Citation:

Posté par LzaCopernic

Re-bonjour !
Merci !
En fait, mon maitre de stage voudrait connaitre precisement la valeur du champ magnetique. Donc je dois connaitre le pouvoir de blindage des plaques d'acier. Comment faire ?!
Merci !

Re.
Je pense que votre maître de stage n'a pas eu le temps de trouver quelque sujet vraiment valable à vous donner et il vous fait passer le temps.

Il faudrait, effectivement, connaître les caractéristiques magnétiques de vos plaques d'acier.
Le mieux est de trouver les données chez le fabriquant des plaques (s'il les a).
Je ne suis pas expert, mais je crois que pour mesurer cette propriété in faut mettre les plaques dans deux bobines de géométrie connue (pour connaître le champ appliqué) et mesurer la tension induite dans la bobine secondaire. Ce n'est pas compliqué mais plutôt laborieux. Surtout que vous ne pouvez pas découper un petit bout de plaque: cela changerait ses propriétés magnétiques.
Le plus simple est de s'acheter un mesureur de champs électromagnétiques basse fréquence. Et mesurer les champs effectivement présents.
100 euros chez Conrad; de 1 à 1999 nT, page 440. Et il mesure aussi les champs électriques. Et je ne touche pas de com.

Regardez la tête de votre maître de stage quand vous lui proposerez cela.

A+

LzaCopernic · 24/07/2008, 16h53

Re-bonjour!

J'ai fini le travail que je devais faire pour mon stage que je termine demain... et mon maitre de stage m'a dit que si je ne fais pas cette recherche sur la valeur du champ magnetique, il devra le faire ! Car j'avais aussi l'impresison que c'etait faire du zele que de vouloir savoir ca ! Apparemment non !

J'ai regarde, le fabricant n'a pas ces donnees des caracteristiques magnetiques. Et cela n'est pas encore installe pour que je puisse faire des calculs ! Donc ce n'est meme pas la peine que je lui propose l'appareil dont vous m'avez donne les references exactes (merci !) ; je ne pourrai donc pas vous dire la tete qu'il aurait pu faire !!!

Merci quand meme !