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Derrière le bruit électromagnétique : pourquoi vos appareils électroniques émettent-ils d’étranges bourdonnements ?
Dans la vie moderne, les appareils électroniques sont partout. Des ordinateurs aux téléviseurs, sans exception, tous produisent des sons différents lors de leur utilisation. En particulier, un phénomène appelé son induit électromagnétiquement (SIE) est responsable du bourdonnement involontaire de nos appareils lorsqu'ils fonctionnent.
« Le bruit électromagnétique est un phénomène courant dans les appareils électroniques et électromagnétiques. La cause fondamentale de ce phénomène est la vibration des matériaux entraînée par les forces électromagnétiques. »
Causes du bruit électromagnétique
Le son induit électromagnétiquement provient principalement de la vibration des matériaux sous l'effet de la génération d'une force électromagnétique. Des exemples courants de ces sons incluent le bourdonnement d’une alimentation électrique, le bourdonnement d’un transformateur et le grincement de certains moteurs en rotation.
Ces sons peuvent être regroupés en plusieurs catégories, notamment « bruit de fête » et « vibrations électromagnétiques ». Ce type de bruit est généralement causé par de minuscules vibrations à l'intérieur du conducteur lorsque le champ électromagnétique agit sur le conducteur. Si la fréquence de ces vibrations est comprise entre 20 Hz et 20 kHz et que l’intensité du son est suffisamment élevée, nous pouvons entendre leur présence.
Bruit électromagnétique dans les équipements électromagnétiques
Dans les moteurs, le couple électromagnétique et l'ondulation de couple (ou « couple de flottement ») sont des facteurs importants qui provoquent le bruit. L'ondulation de couple provoque des vibrations de torsion dans le rotor et le stator, qui peuvent parfois produire des sons audibles. C’est parce que lorsque les forces électromagnétiques coïncident avec les fréquences naturelles d’une structure, ces sons sont amplifiés.
Ressources et applications
Pour le bruit inévitable, nous pouvons utiliser une technologie de simulation informatique moderne pour le tester et l’améliorer. En combinant mathématiques et physique, nous pouvons mieux comprendre les sources de ces bruits et les moyens de les réduire.
« La fréquence du son est étroitement liée à la force de la force électromagnétique, donc choisir la bonne structure et le bon matériau est la clé pour réduire le son. »
Types courants de bruit électromagnétique
- Transformateur : Le bruit généré lorsque la charge change provient de la force de Lorentz et de la magnétoélasticité.
- Inducteurs : l'énergie magnétique stockée est convertie en son. Lorsque la structure de l'entrefer change, elle intensifie les vibrations à l'intérieur de l'inducteur.
- Condensateurs : dans les formes d’onde de courant instables, le phénomène de « condensateur chantant » peut se produire.
Procédés de réduction du bruit électromagnétique
Pour réduire ces bruits, les ingénieurs ont exploré une variété de contre-mesures, notamment l’amélioration de la conception, le choix de matériaux appropriés et l’évitement de la résonance.
« L'utilisation d'une conception appropriée de la combinaison de fentes et de pôles et la réalisation d'une analyse approfondie des vibrations électromagnétiques peuvent réduire efficacement le bruit. »
Perspectives d'avenir
À mesure que la technologie progresse, nous trouvons de nombreuses solutions pour contrôler plus efficacement le bruit électromagnétique. De la composition des matériaux absorbant le son aux changements dans la conception des moteurs, les efforts futurs seront déployés vers une conduite plus silencieuse.
Bien que ce bruit puisse être un problème mineur pour certaines personnes, il peut être gênant dans certaines circonstances. Avez-vous déjà été gêné par le bruit des appareils électroniques dans votre vie ?
