Qu'est-ce qu'un couplage électromagnétique?

Le couplage électromagnétique est un phénomène commun aux câblages électriques et aux circuits où un champ électromagnétique dans l'un entraîne une charge électrique dans un autre. On parle souvent de couplage inductif car le processus se produit en raison d'une inductance électrique, où un transfert de propriétés électromagnétiques d'un endroit à un autre se produit sans qu'un contact physique ne se produise. Pour que le couplage électromagnétique ait lieu, il doit y avoir une modification du champ électromagnétique qui le génère. Pour cette raison, les dispositifs à courant continu (CC) ne produisent pas cet effet, mais il est courant dans les circuits à courant alternatif (CA). Le principe de couplage électromagnétique a été découvert par Michael Faraday et Joseph Henry en 1831. Il est connu sous le nom de loi de Faraday.

Lorsqu'un courant alternatif dans un circuit ou un fil induit une tension dans un autre fil, cela est généralement dû au fait qu'ils sont tous deux très proches l'un de l'autre, comme dans les enroulements électriques des transformateurs. Cependant, ce n'est pas toujours vrai et un couplage à une distance non intentionnelle, appelé interférence, peut également se produire avec les transmissions radio et téléphoniques. Le couplage électromagnétique intentionnel est le principe sur lequel reposent les transformateurs, dans lequel le courant peut être augmenté ou réduit en tension dans un enroulement de fil secondaire en fonction du niveau de courant dans un enroulement primaire de l'appareil.

Étant donné que le rayonnement électromagnétique est une double condition dans la nature où les ondes électromagnétiques sont composées de propriétés électriques et magnétiques, les couplages sont également de deux types. Un couplage électrique se produit lorsqu'une densité de charge positive ou négative dans un fil ou un circuit change, et cela repousse comme des charges dans un autre fil de circuit. Le processus de repousser les charges semblables à celles des fils à proximité les amène à se déplacer à l'intérieur des fils, et c'est la définition de ce qu'est le courant électrique. Cette forme de flux de courant est souvent appelée couplage de charge ou couplage de capacité.

Le couplage magnétique est le revers de cet effet. Lorsqu'un courant circule dans un fil, il génère un champ magnétique. Avec un courant alternatif, ce champ magnétique fluctue et provoque un changement de champ magnétique dans les circuits ou les fils couplés. Les champs magnétiques sont directement perpendiculaires aux champs électriques dans le couplage électromagnétique, de sorte que la modification d'un champ magnétique dans un circuit peut modifier le flux de courant dans un autre.

Le principe du couplage électromagnétique est à la base de tous les moteurs, relais et transformateurs électriques modernes. Les générateurs électriques l'utilisent également, de même qu'une grande variété d'appareils liés aux communications, des radios à bande de citoyens aux télévisions, en passant par les serrures de porte sans fil pour bâtiments et automobiles. Cela peut également être préjudiciable au fonctionnement d’un circuit et causer des interférences dans les télécommunications. Dans ce cas, on parle souvent d'interférence électromagnétique (EMI). Cependant, toutes les EMI ne sont pas involontaires, car elles peuvent également être utilisées comme forme d'onde porteuse pour améliorer la puissance du signal.