LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES
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(Spectre des fréquences des champs électromagnétiques PDF)
Les ondes électromagnétiques sont générées par tout ce qui utilise de l'électricité (fils/câbles et appareils électriques), et ainsi que toute la technologie sans fil (émetteurs TV/Radio, téléphonie mobile, DECT, Wifi, radars, satellites, ...).
Ce sont des ondes, des rayonnements, des radiations, l'appellation par convention officielle est "champs électromagnétiques" d'où l'abréviation CEM (Physique).
Plusieurs catégories d’ondes existent :
· Les CEM du courant électrique : Champ électrique
Chaque fois que nous sommes en présence de charges électriques, c'est-à-dire d'électricité, il y a un champ électrique. S'il est produit par le courant continu, il est constant. S'il est généré par un courant alternatif, il est variable, à l'image de ce courant. C'est à ce champ électrique variable que nous sommes exposés, puisque le courant que nous utilisons est un courant alternatif.
Il s'agit d'une onde extrêmement basse fréquence (50 Hz - fréquence du réseau électrique). Dés qu'un appareil électrique est mis sous tension (branché sur une prise de courant), il émet un champ électrique dont la valeur va dépendre de la tension à laquelle il est soumis. Le champ électrique se mesure en volts/mètre.
Les champs électriques basses fréquences sont émis par :
- les appareils électriques
- les réseaux de fils électriques
· Les CEM du courant électrique : Champs magnétique
Un courant continu induit un champ magnétique constant. Un courant alternatif induit un champ magnétique variable à la fréquence du courant. C'est à ce champ magnétique variable que nous pouvons être exposés.Un appareil électrique n'émet un champ magnétique que lorsqu'il consomme de l'électricité. Ce champ magnétique se mesure en milli gauss (mG) ou micro tesla (μt). L'intensité du champ magnétique produit par un courant est proportionnelle à l'intensité du courant.
Les champs magnétiques basses fréquences sont émis par :
- les lignes électriques (surtout hautes tensions)
- les transformateurs
- les moteurs électriques
- les appareils qui comportent des bobinages - Les appareils électriques de fortes puissances (kW). Exemple : radiateurs électriques, plaques de cuissons,...
SLF - Super Basses Fréquences (Super Low Frequencies)
Valeurs-limites édictées pour la population ou recommandées par différents organismes en matière de rayonnement électromagnétique d’extrêmement basses fréquences 50 Hz.
Distance de sécurité = 0.23 mètre pour 230 Volts, 1 mètre par kiloVolts, 30 mètres pour 30 000 Volts
· Les CEM des technologies sans fil
Tous les systèmes sans fil de communications ou à émission radio (télécommandes, téléphones...) ainsi que les lampes basses consommations reposent sur des champs électromagnétiques appartenant aux radiofréquences (RF) du spectre électromagnétique. Ce sont les rayonnements et l’intensité de ces différents champs électromagnétiques qui peuvent présenter un danger.
Aux radiofréquences et aux hyperfréquences (micro-ondes) le champ électrique et le champ magnétique sont interdépendants et constituent les deux composantes du champ électromagnétique qui se propage sous forme d'onde électromagnétique. L'intensité de ce champ est mesurée par la densité de puissance qui s'exprime en watts par mètre carré (W/m2).
LF - Basses Fréquences (Low Frequencies) et au-delà
Valeurs-limites édictées pour la population ou recommandées par différents organismes en matière de rayonnement électromagnétique de type radio-fréquence et hyperfréquences (de 100 kHz à 300 GHz) :
· Les CEM des rayons visibles et cosmiques (qui ne seront pas développés dans cette note)
L'action des champs électromagnétiques ELF dans un corps vivant
Lorsqu'un corps (humain ou animal) est soumis à un champ électrique ELF, nous allons voir apparaître dans ce corps un courant électrique induit, qui lui aussi va vibrer à 50 Hz. Il en va de même pour le champ magnétique qui induit un champ qui va tourner à l'intérieur du corps. Ces champs électromagnétiques vont donc agir sur notre corps, avec des effets qui vont varier en fonction de l'intensité du phénomène mais aussi de la durée d'exposition.
N'oublions pas que notre organisme fonctionne avec des courants électriques (échanges cellulaires, sécrétions
hormonales etc...)
Déclaration de l’OMS sur les champs électromagnétiques et la santé :
«Toutes les analyses effectuées jusqu'ici montrent que lorsque l'exposition reste inférieure aux limites recommandées par l'ICNIRP ( 1998)
pour les champs électromagnétiques émis sur tout le domaine de fréquence compris entre 0 et 300 GHz, il ne se produit aucun effet
indésirable connu sur la santé. Des lacunes subsistent néanmoins dans nos connaissances, lacunes qu'il est nécessaire de combler avant de
pouvoir améliorer l'évaluation des effets sanitaires. »
Les champs électromagnétiques induisent un champ électrique dans les tissus ainsi qu’une densité de courant. Ils ont un effet thermique (élévation de température) du fait de l'échauffement des tissus via les champs induits. Toutefois, à l’heure actuelle, il n’a été trouvé aucune preuve qui ait convaincu les experts qu’une exposition en dessous des limites établies par la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) puisse constituer un risque pour la santé, chez les adultes comme chez les enfants.
Ces limites, concernant l'échauffement, décroissent avec la fréquence car on considère que la peau va plus protéger des ondes lorsque la fréquence s’élève; elles font donc l'impasse totale sur les risques pour la peau, pour laquelle il faudrait utiliser une limite croissante avec la fréquence.
Les associations d'opposants dénoncent les limites qu'elles estiment trop laxistes et demandent que ce seuil soit abaissé à 0,6 V/m, selon le principe de précaution. On peut noter que l'OMS utilise déjà un facteur de précaution par rapport au seul risque thermique de 50 en densité de puissance, c'est-à-dire que la valeur de la limite de champ électrique en volts par mètre est 7 fois plus stricte que la valeur à partir de laquelle apparaissent les premiers troubles comportementaux chez l'animal. Cette limite est toutefois 20 fois plus laxiste, soit 400 fois en densité de
puissance à celle de 3 V/m protégeant des risques de dysfonctionnements des appareils médicaux.
Quelques notions :
Les champs électromagnétiques (CEM) sont une combinaison de champs de force électriques et magnétiques. Ils sont générés naturellement ou à cause d'activités humaines.
1. Un champ électrique est un champ de force créé par l'attraction et la répulsion de charges électriques (la cause du flux électrique) et se mesure en Ampère par mètre (A/m). L'intensité du champ diminue à mesure qu'augmente la distance à sa source.
2. Un champ magnétique est un champ de force résultant du déplacement des charges (courant électrique).
L'intensité d'un champ magnétique est mesurée en Gauss (G) ou Tesla (T) ou en Volt par mètre (V/m).
L'intensité du champ diminue à mesure qu'augmente la distance à sa source.
Equivalences :
Tesla(T) 1T=1.000 mT=1.000.000 μT 1mT=1.000 μT=10.000 mG
Gauss(G) 1G=1.000 mG=100μT 1μT=10mG
Volt par mètre(V/m) 1V/m=12.5mG=1.25μT 1mG=80mV/m
La densité de puissance indique la puissance d'une radiation reçue par unité de surface. Elle permet une évaluation rapide de l'effet thermique (effet de dégagement de chaleur) des champs électromagnétiques RF pour les antennes de téléphonie mobile et les portables.
Elle s'exprime en Watts par m2 (W/m2) ou milliwatts par cm2 (mW/cm2) ou en microwatts par cm2 (μW/cm2).
10 W/m2 = 1 mW/cm2 Ex : Four à micro-ondes domestique = 0,2 mW/cm2
Dans un champ magnétique uniforme unitaire de 1V/m par exemple, la densité de puissance est fonction du champ magnétique en V/m. C’est pourquoi, pour des raisons pratiques de lecture et de compréhension les scientifiques préfèrent transformer ces valeurs en Volts par mètre (V/m) pour étudier les micro-ondes en hyperfréquences et plus généralement de 300 mégaHertz à 300 gigaHertz.
Ils utilisent pour cela la formule suivante qui est intégrée dans les appareils de mesures :
V/m = √(W/m2 x 120π)= √(W/m2 x 377) Par exemple si on mesure 10 W/m2 = 1 mW/cm2 on aura √(10 x 377) soit environ 61 V/m.
Le DAS indique le Débit d’Absorption Spécifique. C’est l’indice qui renseigne sur la quantité d'énergie véhiculée par les radiofréquences émises vers l'usager par un appareil radioélectrique. Il s’exprime en Watts par kilogramme (W/kg).
Dans l'Union Européenne, la limite de DAS est de 2 W/kg, moyennée sur 10 grammes de tissu. Pour l'intégralité de l'exposition du corps humain, il existe une limite de 0,08 W/kg, moyennée sur l'ensemble du corps.
De nos jours, à quelques exceptions près, la majorité des téléphones ont un DAS inférieur à 1 W/kg sur 10 g de tissus : leur DAS se situe le plus souvent autour de 0.4 à 1 W/kg sur 10 g.
Enfin, comme le respect de ces seuils sur les antennes relais est difficile à vérifier pour le grand public, on a recours alors à la mesure de champs électriques comparés à des limites de référence.