2024-09-15 19:00:00
Nous sommes tous passés par là : vous entrez dans un ascenseur au milieu d’un appel important, et tout à coup le le signal disparaît Le coupable ? Non, ce n’est pas votre téléphone, mais l’ascenseur lui-même. Mais pour le comprendre, il faut revenir à l’une des découvertes les plus importantes dans le domaine de l’électromagnétisme : le Cage de Faraday.
QU’EST-CE QU’UNE CAGE DE FARADAY ?
En termes simples, la Cage de Faraday est une structure métallique qui bloque les signaux électromagnétiques. Il a été découvert par le scientifique anglais Michael Faraday en 1836, basé sur un seul principe simple : les champs électromagnétiques ils ne peuvent pas pénétrer à l’intérieur d’un conducteur fermé. En d’autres termes, lorsqu’un matériau conducteur, tel qu’un métal, entoure un espace, les charges électriques de l’extérieur ne peut pas affecter ce qui se passe à l’intérieur.
Ce phénomène se produit parce que les charges électriques dans le matériau conducteur sont redistribuées de telle manière que neutraliser tout champ électrique externe. Si vous appliquez de l’électricité à un objet métallique, les charges contenues dans le matériau se déplacent : les électrons, qui sont des particules chargées négativement, se déplacent du côté opposé du champ électrique, tandis que les charges positives restent là où elles se trouvent. Ce mouvement crée un champ opposé qui neutralise le champ externe, laissant l’intérieur du conducteur isolé de toute interférence électrique ou électromagnétique.
Pour parvenir à cette conclusion, Faraday a réalisé une expérience clé. Il a recouvert une pièce de tôles et a appliqué chocs électriques haute tension de l’extérieur. En mesurant le champ électrique à l’intérieur de la pièce, il a constaté qu’il n’y avait aucune trace d’électricité à l’intérieur. Le métal avait complètement bloqué le champ externe, confirmant qu’un conducteur fermé peut être isolé des influences électromagnétiques externes.
Photo : Wellcome Images
Portrait de Michael Faraday.
POURQUOI VOTRE TÉLÉPHONE NE FONCTIONNE PAS DANS UN ASCENSEUR ?
Maintenant que nous savons ce qu’est une cage de Faraday, nous pouvons comprendre pourquoi les téléphones perdent leur couverture à l’intérieur d’un ascenseur. Les ascenseurs, qui sont fabriqués à partir de matériaux métalliques, agissent comme grandes cages de Faraday. Le métal qui recouvre les parois de l’ascenseur bloque les ondes électromagnétiques, notamment signaux radio qui utilisent des téléphones mobiles pour communiquer avec les tours de télécommunications.
Les signaux des téléphones portables sont en effet ondes électromagnétiques. Lorsque vous essayez de passer un appel depuis l’intérieur d’un ascenseur en mouvement, les parois métalliques de l’ascenseur interfèrent avec le transmission de ces ondes. Les signaux ne peuvent pas entrer ou sortir de l’ascenseur, ce qui vous fait perdre votre connexion, même si vous vous trouvez dans une zone avec une bonne couverture.
Il est curieux que l’ascenseur ne soit pas le seul à faire office de cage de Faraday. D’autres objets, comme les avions et les voitures, peuvent également avoir un effet similaire. Dans un entraîneurPar exemple, le châssis métallique bloque partiellement les signaux, même si les ondes peuvent pénétrer par les fenêtres, qui ne sont pas en métal. Dans le avionscette isolation est cruciale pour protéger les passagers et les machines des coups de foudre lors des tempêtes.
AVIONS, MICRO-ONDES ET ASCENSEURS
En fait, outre le moyen de transport, la cage de Faraday remplit des fonctions importantes dans d’autres domaines. Par exemple, dans le fours à micro-ondesles parois métalliques de l’appareil assurent que les micro-ondes utilisées pour chauffer les aliments ne s’échappent pas vers l’extérieur, protéger personnes contre un préjudice possible.
Une autre utilisation importante de ce phénomène concerne la cybersécurité. Il existe des produits conçus pour bloquer les signaux mobilesprotégeant les appareils d’éventuelles interventions lors de réunions privées. Il est également utilisé pour protéger les équipements électroniques délicats des interférences électromagnétiques, telles que les disques durs ou les répéteurs radio.
Alors, la prochaine fois que vous serez frustré par le manque de couverture dans un ascenseur, rappelez-vous que c’est la science à l’œuvre : la physique vous enveloppe dans un bouclier protecteur, transformant ce petit compartiment en une version moderne de l’expérience réalisée par Faraday il y a près de deux siècles. .
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