Que sont les champs électromagnétiques ?

Les champs électromagnétiques dans la maison
Pour transporter l'électricité sur de longues distance , on utilise des lignes à haute tension. Avant distribution aux habitations et aux entreprises locales , la tension est abaissée au moyen de transformateurs. Les lignes de transport et de distribution ainsi que les circuits et les appareils électriques des habitations génèrent des champs électriques et magnétiques de fond dont la fréquence est égale à celle du secteur. Dans les habitations qui ne sont pas situées à proximité d'une ligne électrique, le champ magnétique de fond peut aller jusqu'à un maximum d'environ 0,2 μT. Juste au dessous d'une ligne, les champs sont beaucoup plus intenses, avec une densité de flux magnétique pouvant atteindre plusieurs microteslas. Sous une ligne, le champ électrique peut atteindre 10 kV/m. Toutefois, l'intensité du champ (électrique et magnétique ) diminue lorsqu'on s'éloigne de la ligne. A une distance comprise entre 50 et 100 m, l'intensité des deux types de champ retombe à la valeur mesurée dans les zones situées loin des lignes à haute tension. Par ailleurs, les murs d'une habitation réduisent l'intensité du champ électrique à une valeur sensiblement plus faible que celle mesurée à l'extérieur en des points similaires.

Les appareils ménagers électriques 

Les champs électriques les plus intenses de fréquence équivalente à celle du secteur que l'on rencontre généralement dans l'environnement sont ceux qui sont produits sous les lignes à haute tension. A cette même fréquence, les champs magnétiques les plus intenses se recontrent normalement à proximité immédiate des moteurs et autres appareils électriques, ainsi que près de certains appareillages comme les imageurs RMN utilisés à des fins médicales.

Valeurs caractéristiques de l'intensité du champ électrique mesurées à proximité d'appareils ménagers ( à 30 cm de distance ) :


Appareil électrique                                            Intensité du champ électrique( V/m)
Récepteur stéréo                                                180
Fer à repasser                                                     120
Réfrigérateur                                                      120
Mixeur                                                                100
Grille-pain                                                          80
Sèche-cheveux                                                   80
Téléviseur couleur                                             60
Machine à café                                                   60
Aspirateur                                                          50
Four électrique                                                   8
Ampoule électrique                                            5
Valeur limite recommandée                               5000 

Beaucoup de gens sont surpris lorsqu'ils constatent combien l'intensité du champ magnétique présent à proximité des divers appareils électriques peut être variable. L'intensité du champ ne dépend pas de l'encombrement , de la complexité , de la puissance ou de la bruyance de l'appareil. En outre cette intensité peut varier énormément d'un appareil à l'autre, même analogues en apparence. Par exemple, certains sèche-cheveux sont environnés d'un très fort champ magnétique, alors qu'avec d'autres, ce champ est pratiquement inexistant. Ces différences sont dues à la conception des appareils. Le tableau ci-dessous indique les valeurs caractéristiques du champ magnétique produit par des appareils électriques couramment utilisés à la maison ou sur le lieu de travail. Ces mesures ont été effectuées en Allemagne et tous les appareils fonctionnent sur la fréquence de 50 Hz délivrée par le secteur. On notera que le niveau d'exposition effectif varie très sensiblement en fonction du modèle et de la distance à l'appareil.

Valeurs caractéristiques de l'intensité du champ magnétique à diverses distances de certains appareils électriques

Appareil	À 3 cm ( μT)	À 30 cm ( μT)	À 1 m ( μT)
Sèche-cheveux	6-2000	0,01-7	0,01-0,03
Rasoir électrique	15-1500	0,08-9	0,01-0,03
Aspirateur	200-800	2-20	0,13-2
Tube fluorescent	40-400	0,5-2	0,02-0,25
Four microondes	73-23	4-8	0,25-0,6
Radio portable	16-56	1	< 0,01
Four électrique	1-50	0,15-0,5	0,01-0,04
Lave-linge	0,8-50	0,15-3	0,01-0,15
Fer à repasser	8-30	0,12-0,3	0,01-0,03
Lave-vaisselle	3,5-20	0,6-3	0,07-0,3
Ordinateur	0,5-30	< 0,01
Réfrigérateur	0,5-1,7	0,01-0,25	< 0,01
Téléviseur couleur	2,5-50	0,04-2	0,01-0,15

(Source : Office fédéral de protection contre les rayonnements, Allemagne 1999). La distance normale d'utilisation est indiquée en gras.

Ce tableau met en lumière deux points importants : tout d'abord que dans tous les cas le champ magnétique produit par les appareils ménagers décroît rapidement lorsqu'on s'en éloigne et qu'ensuite, la plupart de ces appareils ne sont pas utilisés à proximité immédiate du corps. A une distance de 30 cm, le champ magnétique autour de la plupart des appareils ne dépasse pas le centième de la valeur limite de 100 μT à la fréquence de 50 Hz ( 83 μT à 60 Hz) recommandée pour la population générale.

Pour la plupart des appareils ménagers, l'intensité du champ magnétique à la distance de 30 cm est très inférieure à la valeur limite de 100 μT recommandée pour la population générale.

Téléviseurs et écrans d'ordinateurs

Les écrans d'ordinateurs et les téléviseurs fonctionnent selon des principes analogues. Ils produisent les uns comme les autres un champ électrique statique et des champs électrique et magnétique alternatifs de diverses fréquences. Toutefois, les écrans à cristaux liquides qui équipent certains ordinateurs portables ou ordinateurs de bureau ne produisent pas de champs électriques ou magnétiques importants. Les ordinateurs modernes sont dotés d'écrans conducteurs qui réduisent le champ électrostatique à une valeur proche de celle du champ de fond qui règne normalement dans la maison ou sur le lieu de travail. Compte tenu de la position normale de l'opérateur par rapport à l'écran ( distance de 30 à 50 cm ) , le champ magnétique alternatif a une densité de flux généralement inférieure à 0,7 μT ( à la fréquence du secteur ) . Dans ces positions, le champ électrique alternatif va de 1 V/m à 10 V/m.

Fours à micro-ondes

L'énergie électrique nécessaire au fonctionnement des fours à microondes à usage domestique est très élevée. Un blindage efficace permet néanmoins de ramener les fuites de rayonnement à un niveau pratiquement indécelable à l'extérieur de l'appareil. De plus, le rayonnement hyperfréquence dû aux fuites diminue très rapidement à mesure que l'on s'éloigne du four. De nombreux pays imposent des normes de fabrication qui spécifient le niveau maximum tolérable pour les fuites de rayonnement dans le cas d'un appareil neuf ; un four qui répond à ces normes ne présente aucun danger pour le consommateur.

Téléphones sans fil

L'intensité du courant nécessaire au fonctionnement des téléphones sans fil est beaucoup plus faible que dans le cas des téléphones portables, car on les utilise très près de leur base, de sorte que le champ électromagnétique intense qu'exige une transmission à grande distance n'a pas de raison d'être. Dans ces conditions, le champ de radiofréquence produit par ces appareil est négligeable.

Champs électromagnétiques présents dans l'environnement

Radar

 

 

Les radars sont utilisés pour la navigation, les prévisions météorologiques , un certain nombre d'applications militaires et diverses autres fonctions. Ils émettent des signaux hyperfréquence pulsés. La puissance de crête de ces impulsions électromagnétiques peut être élevée alors même que la puissance moyenne reste faible. De nombreux radars sont animés d'un mouvement de rotation dans le plan horizontal ou d'un mouvement d'oscillation dans le plan vertical ; cela réduit la densité de puissance moyenne à laquelle la population est exposée à proximité de ces dispositifs. Même dans le cas des radars militaires fixes de grande puissance , l'exposition dans les lieux accessibles au public reste inférieure à la valeur limite recommandée.

Systèmes de sécurité

    

Pour éviter le vol à l'étalage dans les magasins, les articles sont munis d'étiquettes ou de plaquettes antivol dont un solénoïde placé à la sortie du magasin permet de déceler la présence. Lors du passage à la caisse, l'antivol est enlevé ou désactivé. Le champ électromagnétique produit par le solénoïde ne dépasse généralement pas la valeur limite recommandée. Les systèmes de contrôle d'accès fonctionnent de la même manière, avec un dispositif électronique incorporé dans un anneau porte-clé ou dans une carte d'accès. Les systèmes utilisés dans les bibliothèques font appel à des plaquettes antivol qui peuvent être désactivées lorsqu'un livre est emprunté et réactivées lorsqu'il est restitué. Les détecteurs de métaux et les portiques de sécurité des aéroports génèrent un champ magnétique puissant pouvant atteindre 100 μT et dans lequel l'introduction d'un objet métallique provoque une perturbation. A proximité du cadre du portique, l'intensité du champ mangnétique peut avoisiner voire parfois dépasser la valeur limite recommandée. Il n'y a cependant aucun danger pour la santé comme on le verra dans le paragraphe consacré aux recommandations ( voir Une exposition supérieure à la valeur limite recommandée est-elle dangereuse ? 

Trains et trams à traction électrique

Les trains des grandes lignes disposent d'une ou de plusieurs motrices qui sont séparées des voitures de voyageurs. L'exposition des voyageurs est principalement due à l'alimentation électrique du train. Dans les voitures de voyageurs des trains de grandes lignes, le champ magnétique au niveau du plancher peut atteindre plusieurs centaines de microteslas, la valeur étant plus faible ( quelques dizaines de microteslas ) dans le reste du compartiment. L'intensité du champ électrique peut atteindre 300 V/m. Les personnes qui résident à proximité des lignes de chemin de fer peuvent se trouver en présence de champs magnétiques générés par le câble aérien d'alimentation qui, selon les pays , sont susceptibles d'atteindre l'intensité de ceux que produisent les lignes à haute tension.

Les moteurs et les dispositifs de traction des trains et des trams sont en principe logés sous le plancher des voitures. Au niveau du plancher, juste au dessus du moteur, l'intensité du champ magnétique peut atteindre plusieurs dizaines de μT. L'intensité baisse rapidement à distance du plancher de sorte que l'exposition des voyageurs est beaucoup plus faible au niveau du buste .

Télévision et radio

Lorsque vous cherchez une station de radio sur la stéréo de votre maison vous êtes vous quelquefois demandé ce que les abréviations familières AM et FM signifient ? Selon la manière dont elles transportent l'information, les ondes radioélectriques sont qualifiées d'ondes modulées en amplitude ( AM) ou modulées en fréquence (FM). Les émissions en modulation d'amplitude ont une très grande portée , alors que les émissions en modulation de fréquence sont de portée plus limitée mais de meilleure qualité sonore.

Pour les émissions en modulation d'amplitude (AM), on utilise toute une batterie d'antennes qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de hauteur et sont situées dans des enclos interdits au public. A proximité immédiate des antennes et des câbles d'alimentation, l'exposition peut être importante, mais le problème se pose davantage pour les équipes d'entretien que pour le public.

Les antennes destinées à la télévision et aux émissions radiophoniques en modulation de fréquence sont beaucoup plus petites que celles qui servent aux émissions en modulation d'amplitude et elles sont montées sur des tours qui ne jouent elles-mêmes que le rôle de support. Le public peut avoir accès à la base de ces tours car à ce niveau, l'exposition est inférieure à la limite recommandé. De petites antennes destinées aux émissions locales de radio et de télévision sont souvent installées sur le toit de certains immeubles ; dans ce cas, il peut être nécessaire de limiter l'accès au toit.

Les téléphones portables et leurs stations-relais.
Grâce aux téléphones portables, on peut être atteint à toute heure. Ces émetteurs-récepteurs radio de faible puissance transmettent et reçoivent des signaux à partir d'un réseau de stations-relais fixes de faible puissance. Chacun de ces relais, permet de couvrir une zone de superficie donnée. En fonction du nombre d'appels à assurer, les stations-relais peuvent être distantes de quelques centaines de mètres dans les grandes villes à plusieurs kilomètres en milieu rural.

Les stations-relais sont généralement installées sur le toit d'immeubles ou sur des tours à des hauteurs de 15 à 50 mètres. Le niveau des transmissions à partir d'une station donnée est variable et il dépend du nombre d'appels et de la distance de l'utilisateur à la station. Les antennes émettent un faisceau très étroit d'ondes radioélectriques qui se propagent presque parallèlement au sol. Dans ces conditions, l'intensité du champ de radiofréquence au niveau du sol et dans les zones normalement accessibles au public ne représente qu'une fraction de la limite considérée comme dangereuse. Pour dépasser la valeur limite recommandée, il faudrait qu'une personne s'approche à moins d'un ou deux mètres de l'antenne en direction du faisceau. Avant que les téléphones portables ne deviennent d'usage courant, la population était surtout exposée aux radiofréquences provenant des émetteurs de télévision et de radio. Même maintenant, les stations-relais de téléphonie mobile n'ajoutent pas grand chose à notre exposition générale car la puissance des signaux dans les lieux fréquentés par le public est en principe inférieure ou égale à celle des signaux émis par les stations lointaines de radio et de télévision.

Il est vrai toutefois, que l'usager d'un portable est exposé à des champs de radiofréquence beaucoup plus intenses que ceux qui sont présent dans l'environnement. Ces portables sont tenus très près de la tête, aussi plutôt que de s'intéresser à l'effet thermique produit dans l'ensemble du corps, il faut déterminer la distribution de l'énergie absorbée au niveau de la tête de l'utilisateur. Une modélisation complexe sur ordinateur et des mesures effectuées sur des modèles de tête, montrent que l'énergie absorbée à partir d'un téléphone portable ne dépasse pas la limite actuelle recommandée.On s'interroge également sur le risque d'effets dits non thermiques qui pourraient résulter de l'exposition aux radiofréquences émises par les portables. Il s'agit en particulier d'effets subtils au niveau cellulaire qui pourraient stimuler l'apparition de cancers. On a également envisagé l'existence d'effets sur les tissus électriquement excitables qui influeraient sur les fonctions cérébrales et nerveuses. Toutefois, les données actuelles n'incitent pas à penser que les téléphones portables puissent avoir un quelconque effet nocif sur la santé humaine.

Les champs magnétiques dans notre vie quotidienne: sont-ils réellement si intenses ?

Depuis quelques années, les autorités nationales de divers pays font procéder à de nombreuses mesures pour déterminer l'intensité des champs électromagnétiques présents dans l'environnement. Aucune de ces études n'est parvenue à la conclusion que les intensités relevées pouvaient avoir des effets indésirables sur la santé.

L'Office fédéral pour la protection contre les rayonnements de la République fédérale d'Allemagne a fait mesurer l'exposition journalière d'environ 2000 personnes représentant toutes sortes de professions et dans des conditions variées d'exposition générale. Toutes ces personnes ont été munies pendant 24 heures de dosimètres individuels. L'exposition mesurée variait dans d'importantes proportions mais la moyenne se situaient aux alentours de 0,10 μT. Cette valeur est mille fois plus faible que la limite normale de 100 μT recommandée pour la population générale et de cinq mille fois plus faible que la limite de 500 μT recommandée pour les travailleurs. Par ailleurs, il apparaît que l'exposition des personnes résidant au centre-ville n'est pas très différente de celle que l'on observe en milieu rural. Même dans le cas des personnes vivant à proximité de lignes à haute tension, l'exposition n'est guère différente de l'exposition moyenne de la population.

Points à retenir

• Le champ électromagnétique de fond qui règne dans les habitations a pour principale origine les lignes de transport et de distribution d'énergie électrique ou encore les appareils ménagers électriques.
• L'intensité des champs créés par ces appareils électriques varie considérablement selon les appareils. L'intensité du champ électrique et du champ magnétique diminue rapidement à mesure qu'on s'éloigne de la source. De toute manière, l'intensité des champs générés par les appareils ménagers est généralement très inférieure à la limite recommandée.
• Dans la position qui est habituellement adoptée par rapport à l'écran par les usagers de téléviseurs ou d'ordinateurs , l'intensité des champs électrique et magnétique produits par ces dispositifs est des centaines de milliers de fois inférieure à la limite recommandée.
• Les fours à micro-ondes qui sont conformes aux normes ne présentent aucun danger pour la santé.
• Dans la mesure où l'accès du public aux installations radar, aux antennes des stations de radiodiffusion et aux stations relais de téléphonie mobile reste limité, il n'y pas de raison pour que les limites recommandées d'exposition aux champs électromagnétiques de radiofréquence soient dépassées.
• Les utilisateurs de téléphones portables sont exposés à des champs dont l'intensité est beaucoup plus élevée que dans l'environnement normal. Toutefois, si élevée qu'elle soit, l'intensité de ces champs ne produit apparemment aucun effet sanitaire néfaste.
• De nombreuses enquêtes montrent que l'exposition aux champs magnétiques présents dans l'environnement est extrêmement faible.