Théorie Champ Magnétique

Le champ magnétique se caractérise par deux grandeurs complémentaires : l’induction magnétique B (en tesla, T), qui décrit le flux à travers une surface, et l’excitation magnétique H (en ampères par mètre, A/m), liée aux courants sources. La loi d’Ampère relie H au courant électrique : ∮ H·dl = I — l’intégrale de H sur un contour fermé est égale au courant total enfermé par ce contour.

Niveaux de champ magnétique et repères d’exposition

À 50 Hz, le champ magnétique se mesure en microteslas (µT). Il dépend du courant, décroît vite avec la distance et reste faible quand les conducteurs aller et retour sont proches l’un de l’autre. Pour l’exposition du public à 50 Hz, la recommandation européenne 1999/519/CE, reprise en France, retient une valeur de 100 µT ; l’ICNIRP a porté son niveau de référence à 200 µT en 2010.

Induction électromagnétique et application résidentielle

La loi de Faraday stipule qu’une variation de flux magnétique à travers une boucle conductrice induit une tension (f.é.m.) dans cette boucle. C’est le principe du transformateur, du moteur et de la détection de défaut de terre par les interrupteurs différentiels : un tore toroïdal entoure tous les conducteurs actifs (phase + neutre) ; en l’absence de défaut, les courants sont égaux et opposés → les champs B se compensent, flux résultant = 0. Un courant de fuite vers la terre crée un déséquilibre → flux non nul → f.é.m. induite dans le tore → déclenchement.

Les câbles de l’installation résidentielle produisent eux aussi un champ magnétique. Dans une installation réalisée selon la norme NF C 15-100, les conducteurs aller et retour d’un même circuit cheminent ensemble dans le même conduit : leurs champs B s’opposent, ce qui réduit fortement le champ rayonné.

Écrantage magnétique basse fréquence

Contrairement au champ électrique E, le champ magnétique B à 50 Hz n’est pas blindé par un simple conducteur aluminium ou acier ordinaire. Seuls les matériaux à haute perméabilité magnétique relative (µr >> 1) dévient les lignes de B :

• Mu-métal (alliage Ni-Fe à très haute perméabilité) : utilisé dans les blindages de précision (transformateurs, têtes de lecture).
• Tôles à grains orientés : transformateurs de distribution.
• Fer doux ordinaire : atténuation modeste. À ne pas confondre avec les liaisons équipotentielles, qui réduisent les différences de potentiel mais pas le champ B.

FAQ

Le blindage métallique d’un câble protège-t-il du champ magnétique ?

Non pour les champs basse fréquence (50 Hz). Un écran cuivre ou aluminium blinde efficacement le champ électrique E, mais est quasi-transparent à B à 50 Hz. À très haute fréquence (au-delà de quelques kHz), les courants induits dans le blindage créent un champ opposé qui atténue partiellement B.

Comment mesurer le champ magnétique autour d’un câble électrique ?

Avec un mesureur de champ (gaussmètre), tenu à une distance fixe du câble, sans rien démonter. À 50 Hz, un appareil de terrain suffit pour comparer le relevé aux valeurs de référence.

Le champ magnétique d’une installation résidentielle présente-t-il un risque sanitaire ?

Les champs d’une installation domestique restent très en dessous de la valeur de 100 µT retenue en Europe pour le public. Le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) a classé en 2002 les champs magnétiques d’extrêmement basse fréquence dans le groupe 2B (« peut-être cancérogène »), sur la base d’études épidémiologiques, sans explication biologique établie.