Hello,
le cas des impulsions électromagnétiques est assez complexe à aborder.
Il l'est d'autant plus que certains gourous du net, PSG pour ne pas le citer, ont répandu pas mal de bêtises, notamment en copiant mot pour mot les pages de Wikipédia, dans leurs livres, donc en propageant toutes les erreurs classiques.
Je vais essayer de condenser sans devenir trop jargonneux.
En premier point, il faut amha relativiser le risque au vu des autres dangers. Par exemple, pour pas mal de monde le risque inondation > risque IEM.
Pour schématiser très grossièrement, les IEM fonctionnent avec les ondes électromagnétiques (EM). Pour donner une idée (imparfaite), un peu comme les ondes radio.
Tout ce qui est conducteur (donc principalement métallique) peut servir d'antenne. On remarque en branchant des bouts de fils sur l'antenne d'une radio FM, ce qui améliore parfois la réception.
Les EM produisent donc un courant dans les conducteurs, et donc une différence de potentiel (il y a des tensions, entre chaque points, qui apparaissent). Mais dans le cas de la radio usuelle, cela se mesure en millivolts.
Concrètement, on peut remarquer chez soi ce phénomène avec le courant domestique 50Hz :
https://www.youtube.com/watch?v=FmXI8ivfJZo
Que l'on peut entendre sur les montages sensibles : amplificateurs, radios, ordinateurs (prise d'entrée micro), etc.
C'est tout simplement le courant qui circule dans les fils un peu partout dans les habitations. Ces fils servent d'antenne et émettent une porteuse en 50Hz; les circuits électroniques sensibles captent ces ondes 50Hz et émettent ce bruit que l'on appelle "ronflette".
Le 2e point important va porter sur la longueur d'onde du signal. Plus elle est courte, plus la fréquence est élevée. Cela va conditionner les dimensions optimales des antennes pour capter un signal, mais aussi le blindage nécessaire pour s'en prémuni.
Le principe des IEM est qu'il se produit une salve monstrueuse d'ondes électromagnétiques, au point que le courant généré est de plusieurs ampères (voire centaines d'A) avec des tensions de plusieurs centaines (voire milliers) de volts.
Cela va dépasser les tolérances de nombreux circuits électroniques et donc les griller. La plupart des appareils informatiques et/ou miniaturisés y sont donc exposés (ordis, GPS, radio, etc.).
En électronique, il faut comprendre que certains transistors ne supportent pas une surtension de quelques volts à peine.
Il y a plusieurs types d'IEM :
- celles produites par le Soleil, distingués en plusieurs composantes (E1 E2 et E3), principalement selon leur fréquence.
En gros, les basses fréquences vont interagir avec les conducteurs très longs (cf la longueur d'onde), comme par exemple les lignes électriques. C'est pour cela que l'on peut avoir des problèmes avec les lignes THT du réseau ainsi que les anciennes lignes téléphoniques. En gros, un courant est produit le long du cpâble qui peut faire sauter les circuits transormateurs.
Les hautes fréquences vont interagir principalement avec les conducteurs courts, donc les "petits" circuits.
Pour s'en prémunir, il faut principalement faire barrage aux ondes électromagnétiques. Et c'est sur ce point qu'il y a tout et n'importe quoi sur le net.
En gros, pour atténuer un signal, il faut un grillage de métal (un filet) dont la maille est inférieure à la longueur d'onde. On prend en général 1/10.
C'est à dire que pour atténuer correctement un signal de 100Mhz (station FM) :
La longueur d'onde est d'environ 3 mètres ( http://longueurdonde.wikina.fr/ si vous voulez bidouiller vous-même). Donc la maille de notre grillage tout autour de l'appareil à protéger doit être de 30cm pour avoir une "bonne" atténuation.
Celle des micro ondes est de 2,4GHz, c’est à dire dont la longueur d’onde est d’environ 12cm.
Mais vu que les fours ont une puissance de plusieurs centaines de watts, on augmente cette protection afin de minimiser ces perturbations, c’est pourquoi la grille a une maille millimétrique (donc presque 1/100e).
Pourquoi la lumière passe au travers ? C’est une évidence, bien entendu, mais cela est dû au fait que le spectre visible a une longueur d’onde de l’ordre du dixième de micromètre, c’est à dire plusieurs milliers de fois plus petite que la maille de la grille.
Donc on remarque ici que l'enjeu est de connaître le spectre de fréquence d'une IEM. Plus elle est élevée, plus la maille doit être petite.
C'est pourquoi il est souvent plus simple d'utiliser directement des contenants métalliques fermés, sans maille donc.
Dans ce cas, on offre la meilleure atténuation du spectre pour le matériaux en question.
Je parle d'atténuation, et non de blindage total car les imperfections du matériaux (soudures, alliage) et des joints (couvercle) et les failles (n'importe quel tour, comme une tour de PC), ainsi que sa résistance électrique (principalement l'épaisseur) font que des irrégularités peuvent y apparaître, diminuant la protection.
Par dessus, on relie toujours à la masse le blindage de sorte à avoir le même potentiel partout (et éviter les courants induits).
On a donc rarement un blindage total, mais un forte atténuation.
Donc théoriquement, une petite boite à gâteaux avec un joint métallique devrait faire l'affaire.... bien que l'on soit un peu dans la spéculation quant aux armes modernes. Les rares infos que l'on peut avoir sont parfois un peu de la SF. Il faut juste voir les IEM comme :
- soit une composante consécutive à une explosion nucléaire. En général, ce qu'il y a en dessous est tellement détruit que l'IEM passe un peu au second plan.
- soit une attaque ciblée : donc l'objectif est de détruire l'infrastructure de la zone : antennes, GPS, radio, etc.
Dans les bâtiments, on réalise des blindages CEM (pour éviter les parasites entre appareils) avec des feuilles de cuivre. Là le principal problème sera le volume à protéger, car la surface de la feuille corrélée à son épaisseur vont créer une petite résistance électrique et diminuer le blindage. C'est pour cela que l'on a des atténuations (en décibels) à atteindre et non un blindage absolu).
Les mauvais exemples, pour terminer :
- le four à micro-ondes est considéré comme une bonne cage de Faraday : c'est faux.
En fait, il faut voir cet appareil comme générateur d'ondes, mais d'une seule fréquence (en gros), donc il est conçu pour ne filtrer que celle-ci !
Au niveau de la porte, les micro ondes sont cependant bloquées grâce à une astuce relativement connue de ceux qui bidouillent les guides d’onde. L’ouverture représente un quart de la longueur d’onde émise par le magnétron (12cm/4 = 3cm) et shunte grossièrement les micro-ondes.
Cela représente donc un blindage pour cette fréquence uniquement, mais en aucun cas une cage de Faraday puisque toutes les autres fréquences pourront passer au travers de l’espace de la porte. C’est pourquoi un test quelconque en dehors de ces fréquences échouera.
- La voiture : si c'était le cas, il serait impossible de téléphoner à l'intérieur, ou d'y utiliser une radio portative.
Je pense qu'il y a un mythe autour qui est emmêlé avec la protection contre la foudre. Il y a eu de mémoire des tests soviétiques qui montraient que d'anciens modèles qui arrivaient à redémarrer sans souci après une IEM expérimentale. Très sommairement, les pièces du circuit de démarrage sont capables de tenir plusieurs dizaines d'ampères voire des pics de plusieurs centaines. Donc les vieux delcos, bobines et démarreurs peuvent théoriquement tenir.
Ce n'est bien entendu plus vrai avec les modèles récents à démarrage transistorisé (voire traité par ordinateur de bord). A noter que les anciens modèles vont de toute façon disparaître avec la vignette et les contrôles pollution...
- L'ascenseur, quasiment entièrement métallisé : on peut y téléphoner.
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