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Que sont les radiofréquences ?

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[ 24 juin 2010 ]

Les radiofréquences ne représentent qu’une partie des champs électromagnétiques observés couramment dans notre quotidien, qu’ils soient d’origine naturelle ou produits par les activités humaines.

Le spectre électromagnétique

Un panorama des catégories de champs électromagnétiques et de quelques utilisations courantes, selon la longueur d’onde ou la fréquence (exprimée en Hertz), est illustré ci-dessous. Il distingue les rayonnements ionisants et non ionisants.

Les rayonnements non ionisants

On distingue parmi les rayonnements non ionisants :

  • les basses fréquences : représentées par exemple par les lignes électriques
  • les radiofréquences : utilisées par la télévision, la radio, la téléphonie mobile, le Wi-Fi, les services de secours, etc. En savoir plus sur les usages des radiofréquences
  • les rayonnements infrarouges : produits par le chauffage, les détecteurs de mouvement, les télécommandes et détectés par les appareils de vision de nuit, etc.
  • une partie des rayonnements ultraviolets (UV) naturels issus du soleil et atteignant la terre (de type UVA et UVB) mais aussi ceux produits pour le bronzage artificiel.

Les rayonnements ionisants

Il est important de distinguer les rayonnements non ionisants et les rayonnements ionisants. En effet, à la différence des rayonnements non-ionisants, les rayonnements ionisants transportent suffisamment d’énergie pour provoquer des modifications des molécules de la matière vivante (appelée ionisation). Ainsi, certains rayonnements ultraviolets observés au-delà de la couche d’ozone, les rayons X (utilisés pour l’imagerie médicale) mais aussi les rayons gamma font partie des rayonnements ionisants.

Quelques définitions

Ces quelques définitions sont utiles à connaître et féquemment utilisés en matière de champs électromagnétiques.

  • Un champ électrique est produit dès lors qu’il existe des charges électriques. C’est le cas, par exemple, autour de chaque prise de courant. L’intensité du champ électrique s’exprime en volts par mètre (V/m).
  • Un champ magnétique est généré lorsque les charges électriques se déplacent, par exemple lorsqu’un courant électrique passe dans un fil. L’intensité du champ électrique s’exprime en ampère par mètre (A/m). On en déduit par une formule mathématique l’induction magnétique qui s’exprime en tesla (T).
  • Le champ électromagnétique définit les propriétés électriques et magnétiques d’un point de l’espace. Lorsque le champ électromagnétique varie dans le temps à la suite d’une émission par une source, une onde électromagnétique qui se déplace à la vitesse de la lumière est créée. On compare souvent une onde électromagnétique au déplacement des vagues sur la mer. Les champs électromagnétiques permettent ainsi un transport d’énergie sans support matériel.
  • La fréquence d’une onde électromagnétique caractérise son nombre d’oscillations par seconde. Elle s’exprime en Hertz (Hz). Un Hertz est égal à une oscillation par seconde. On utilise fréquemment des multiples du Hertz : 1 kilohertz (kHz) = 1000 Hz - 1 mégahertz (MHz) = 1 million de Hz - 1 gigaherts (GHz) = 1 milliard de Hz. On distingue généralement les catégories du spectre électromagnétique par la fréquence des ondes utilisées. Les radiofréquences utilisées par les applications actuelles correspondent à une bande de fréquences comprise entre 9 kHz et 6 GHz environ.
  • La longueur d’onde correspond à la distance entre deux oscillations. Elle s’exprime en mètre. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d’onde est petite.
  • La puissance d’émission d’un émetteur s’exprime en watts (W) ou en décibels (dB). La puissance d’un émetteur dépend de la puissance électrique qui est fournie à l’émetteur, mais aussi des caractéristiques du rayonnement de l’émetteur considéré.
  • La densité de puissance d’un champ électromagnétique représente la puissance par unité de surface en un lieu donné. A une certaine distance d’un émetteur, la densité de puissance correspond au produit du champ électrique par le champ magnétique et s’exprime donc en watts par mètre carré (W/m²). La densité de puissance décroît très rapidement avec la distance. Ainsi, à une distance de 10 mètres de l’émetteur, la densité de puissance est divisée par 100.

Tous les champs électromagnétiques ne sont pas artificiels : il existe des champs électromagnétiques d’origine naturelle comme le champ magnétique terrestre, celui qui fait dévier l’aiguille de la boussole, comme les rayons cosmiques provenant des étoiles ou les rayonnements émis par la foudre.