Cage De Faraday

Cage de Faraday

Cage de Faraday.Une cage de Faraday est une enceinte utilisée pour protéger des nuisances électriques et subsidiairement électromagnétiques extérieures ou inversement empêcher un appareillage de polluer son environnement. Une cage de Faraday est souvent utilisée lorsque l'on désire effectuer des mesures précises en électronique, en électricité ou sur les ondes électromagnétiques.

Principe

Telle qu'elle a été étudiée par Michael Faraday lors de ses travaux sur les conducteurs, la cage de Faraday (c’est-à-dire une enceinte conductrice qui est reliée à la terre de façon à maintenir son potentiel fixe) est étanche aux champs électriques (créés 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'intérieur ou à l'extérieur de l'enceinte.

Cette structure peut également avoir un effet indirect de protection contre les perturbations d'origine électromagnétique (dues à un courant). On parle alors plutôt de blindage électromagnétique. Pour cet usage, il n'est plus nécessaire que la structure soit reliée à la terre mais l'efficacité est fortement influencée par la fréquence de la perturbation et par la perméabilité magnétique du matériau.

Constitution

L'expérience de la cage de Faraday au palais de la découverte. La personne dans la cage ne ressent pas l'arc électrique : elle y est protégéeL’enceinte métallique doit en principe être fermée de chaque côté. Mais elle peut aussi être constituée de grillage ajouré. Un grillage avec une maille de quelques centimètres agit comme un miroir sur une onde décimétrique, comme cela est utilisé dans les miroirs primaires des radiotélescopes (Effelsberg, Nançay). Plus la fréquence de l'onde est élevée (donc plus sa longueur d'onde est courte), plus la maille doit être petite.

Constitution de cage industrielle

Les performances et le coût d'une cage tiennent pour l'essentiel dans ses accessoires : portes, fenêtres, passages pour la ventilation (nids d'abeille), et les fluides (guides d'ondes). Les conducteurs pénétrant et sortant de la cage doivent être munis de filtres radioélectriques sinon, les conducteurs se comportent comme des antennes et diminuent très fortement les performances globales de la cage. Il existe trois techniques principales de réalisation des cages de Faraday industrielles :

Cages modulaires :

Elles 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. Les bacs sont assemblés entre eux à l'aide de boulons. Les panneaux en bois sont assemblés à l'aide de profils d'assemblage en acier. Avantage des bacs : insensibilité à l'humidité et aux variations hygrométriques. Bonne tenue dans le temps de la géométrie. Avantage des panneaux : ils peuvent être recoupés. Les dimensions de la salle peuvent être modifiées. Les cages modulaires permettent d'atteindre des performances supérieures à 100 dB à 100 MHz.

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