Glossaire

Cage de Faraday (Faraday cage)

Etudiée par Michael Faraday c’est une enceinte, constituée de matériaux conducteurs, utilisée pour protéger des nuisances électriques et électromagnétiques extérieures, ou inversement, utilisée afin d'empêcher un appareillage de polluer son environnement (cas du blindage électromagnétique).

Sur un avion à peau métallique, les équipements électriques et électroniques de bord (comme les calculateurs des commandes de vol ou ceux de régulation électrique des moteurs) sont protégés du foudroiement en vol parce que le revêtement de l’appareil agit comme une cage de Faraday : l’électricité statique est maintenue sur l’enveloppe puisque celle-ci est conductrice, et aucun courant ne circule à l’intérieur.

Un avion à enveloppe en composites, au contraire, ne présente aucune barrière aux courants dus à la foudre. Ceux-ci vont alors circuler sur tous les câblages et autres circuiteries. Cela constitue une menace, en particulier sur les avions modernes, où un grand nombre de fonctions sont liées à l’électronique. Par exemple, les charges électriques peuvent modifier les informations (puisqu’elles aussi sont faites d’impulsions électriques) qui commandent l’affichage des paramètres de vol sur les écrans, induisant en erreur l’équipage, ou le fonctionnement du moteur qui actionne les ailerons. Pour éviter de tels risques, tous les câblages sont blindés, c’est-à-dire protégés par des gaines qui font office de cage de Faraday.

D’autres utilisations existent :

• l’automobile est une cage de Faraday courante, qui bien qu'imparfaite joue parfois bien son rôle. L’utilisation de matériaux composites non-conducteurs, ainsi que les ouvertures vitrées font que, suivant le modèle, l’automobile n'est que rarement une bonne cage de Faraday ;
• le boîtier métallique des ordinateurs constitue également une cage de Faraday. Si ce boîtier est non métallique (plastique), il est, pour répondre aux normes de radio-compatibilité, doublé aux endroits stratégiques, d'une fine feuille métallique reliée à la masse électrique de la machine ;
• beaucoup d'appareils électroménagers sont équipés de blindage internes formant des cages de Faraday au moins pour les parties sensibles ; c’est le cas du four à micro-ondes qui est composé d’une cage de Faraday dans laquelle on place les aliments à chauffer ; la porte est munie d'un grillage assez fin pour retenir les ondes et assez grand pour permettre de voir à l'intérieur ;
• les appareils d’IRM sont entourés d'une cage de Faraday pour isoler la pièce des ondes pouvant interférer avec les ondes de radiofréquence émises par le générateur d'ondes radio ;
• les maisons individuelles sont parfois munies d'une cage de Faraday ce qui permet de protéger tous ceux qui sont à l'intérieur ; cette protection des rayonnements extérieurs ne permet cependant pas aux champs électromagnétiques générés à l'intérieur de s'évacuer normalement ;
• les câbles coaxiaux utilisent le principe de cage de Faraday pour transmettre un signal en le protégeant des perturbations électromagnétiques environnantes ;
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