Tout appareil ou équipement qui produit, transporte ou consomme de l’électricité génère des champs électriques et magnétiques de même fréquence que celle du réseau électrique : 50 Hz. Les sources de champs sont donc très nombreuses et l’exposition nulle n’existe pas dans notre environnement moderne.
DES SOURCES DE CHAMPS TRÈS NOMBREUSES DANS NOTRE ENVIRONNEMENT
L’électricité à 50 Hz arrivant aux points de consommation peut soit être utilisée directement (par exemple par les appareils à résistance : chauffage, cafetières, grille-pains…), soit être transformée (par exemple en courant continu pour recharger les appareils à batterie). Certaines utilisations (moteurs, alimentations à découpage) entraînent des déformations du courant 50 Hz, ce qui se traduit par l’apparition d’autres fréquences. Tous ces appareils ou machines électriques produisent des champs électriques et magnétiques de même fréquence que celle de l’électricité qu’ils consomment.
On peut donc d’ores et déjà distinguer deux types de sources d’émission : d’une part les réseaux électriques qui créent des champs de fréquence quasiment pure (50 Hz en Europe) et d’autre part tous les appareils ou machines qui créent des champs électriques et magnétiques à 50 Hz, mais aussi de beaucoup d’autres fréquences, en fonction de la manière dont ils utilisent ou transforment l’électricité.
UNE SOURCE PRÉDOMINANTE DE CHAMPS ÉLECTRIQUES : LE RÉSEAU A HAUTE TENSION
L’intensité du champ électrique est liée à tension, et il n’est donc pas surprenant que les réseaux électriques à haute et à très haute tension soient la principale source de champ électrique à 50 Hz dans notre environnement. Il faut toutefois garder à l’esprit qu’à l’intérieur des bâtiments, ces champs sont considérablement atténués et il y a donc peu d’exposition résidentielle.
Les appareils électriques domestiques sont alimentés en 230 V et les champs électriques qu’ils créent sont donc faibles. Néanmoins ces sources sont plus proches – voire au contact – des utilisateurs. En pratique, on peut mesurer des valeurs de champs électriques très différentes auprès de ces appareils, allant de quasiment zéro (pour les appareils ayant une enveloppe métallique comme les gros appareils électroménagers) à des valeurs de quelques dizaines de V/m et des maxima de l’ordre de 200 V/m pour certains appareils.
UNE INFINITÉ DE SOURCES DE CHAMPS MAGNÉTIQUES
L’émission d’un champ magnétique n’est pas liée à la tension, mais au courant qui traverse un conducteur, qu’il s’agisse d’un câble haute tension, des câbles distribuant le 230 V dans une habitation, ou encore le câblage électrique d’un appareil. Par ailleurs, certains appareils utilisent le champ magnétique pour leur fonctionnement : c’est le cas notamment des moteurs et des transformateurs électriques. Dès lors, la qualité de fabrication, et notamment la qualité des composants « magnétiques », de ces appareils sera déterminante quant à leur niveau d’émission de champ magnétique.
Les réseaux à haute tension, en raison des intensités élevées qui y circulent, sont une source de champs magnétiques à 50 Hz. Cependant leur intensité décroit rapidement avec la distance.
DES CHAMPS MAGNÉTIQUES TRÈS VARIABLES
Les champs magnétiques émis par les appareils électroménagers varient considérablement d’un appareil à l’autre en fonction des technologies qu’ils mettent en œuvre. D’une manière générale, les appareils utilisant un transformateur ou un moteur génèrent un champ magnétique 50 Hz beaucoup plus important que les appareils à résistance (convecteurs, cafetières, fer à repasser, etc.). Un autre critère important est la compacité de l’appareil : le champ généré par une machine à laver est plus faible que celui d’un mixer car, dans le premier cas, la source de champ (le moteur) est au cœur d’un appareil volumineux tandis que dans le second, le moteur est situé juste derrière une mince carrosserie en plastique. Enfin, on notera que certains appareils doivent être utilisés près du corps (rasoirs, sèche-cheveux) alors que d’autres n’entrainent guère d’exposition des personnes car ils sont utilisés à distance (typiquement 2 m minima pour la télévision) ou fonctionnent sans présence humaine (machine à laver, four, etc.).
Bien évidemment il y a aussi des expositions liées aux appareils électriques utilisés sur les lieux de travail, et également dans les transports en commun électriques (trains trams et métros).
Ainsi, dans les sociétés modernes, les habitudes d’usage des appareils et équipements électriques nous amènent à évoluer en permanence dans un environnement de champs électriques et magnétiques à 50 Hz.
Quelles lois de décroissance pour les champs électriques et magnétiques ?
- Le champ magnétique généré par les sources ponctuelles telles que les appareils électriques domestiques décroit avec le cube de la distance. C’est-à-dire qu’en passant de 25 à 50 cm, la distance est doublée mais le champ est divisé par 23= 8.
- Même si au contact de certains appareils domestiques on peut mesurer des champs magnétiques élevés (plusieurs centaines de micro-teslas), au-delà de 1 mètre, le champ magnétique est le plus souvent négligeable.
- Pour les sources de champ linéaires comme les réseaux électriques ou le câblage domestique, l’atténuation est moins rapide que pour les appareils puisqu’elle décroit avec le carré de la distance. Ainsi en passant de 25 à 50 m d’une ligne à haute tension, le champ sera divisé par 2²= 4.
- Le champ électrique généré par les réseaux électriques décroit de la même manière, c’est-à-dire comme le carré de la distance aux lignes.