L’origine de l’électromagnétisme

Un champ électromagnétique est en réalité la combinaison de deux champs, électrique et magnétique, que l’on observe autour d’une particule chargée électriquement et en mouvement.

Un aimant est capable d’attirer et de faire se déplacer une particule de fer. Il y a donc une force invisible exercée sur la particule de fer. Personne ne sait exactement de quoi il s’agit. La communauté scientifique, dans l’état actuel de ses connaissances, a décidé d’appeler cette force « champ magnétique ».

Un phénomène à peu près similaire a lieu autour d’un objet chargé électriquement : cette entité chargée exerce une force sur tout autre entité, à condition qu’elle soit elle-même chargée. Là aussi, sans pour autant en saisir l’origine et la finalité, la communauté scientifique a appelé cette force « champ électrique ».

Même s’ils correspondent à des forces bien réelles et observables, ces champs magnétiques et électriques ne sont rien d’autres que des abstractions imaginées par les scientifiques pour tenter de les modéliser et de les mettre en équation. Le but était de comprendre et prévoir les actions à distance de ces forces. Cette modélisation s’est faite une fois que la communauté scientifique s’est rendue à l’évidence et a accepté leur existence, après avoir longtemps considéré que ce phénomène était impossible…

Aujourd’hui encore, les physiciens essayent de résoudre les mystères de l’électromagnétisme. Personne à ce jour, ni même Einstein, n’a réussi. Les hommes ne sont capables d’expliquer qu’une partie infime de ce phénomène à travers leurs équations, qu’ils ont trop souvent, hélas, tendance à considérer comme des vérités absolues. Disons plus humblement que ces équations font figures de vérité, tant que l’on ne découvre pas de meilleures façons d’expliquer et de comprendre ce phénomène dans sa globalité…

Il y a une relation entre ces deux types de champs : lorsqu’une particule chargée est en mouvement, on constate qu’il se crée également un champ magnétique autour d’elle, en plus du champ électrique. La cohabitation des deux champs est appelée champ électromagnétique, ou CEM.

La force qu’exerce un champ électromagnétique (composé donc des deux champs, électrique et magnétique) dépend d’une de ses caractéristiques, appelée intensité. Lorsqu’on fait varier dans le temps cette intensité, comme c’est le cas pour les antennes de radios émettrices ou un câble conduisant du courant électrique alternatif, on crée donc un champ électromagnétique variable dans le temps.

Les fluctuations temporelles de ce champ rayonnent dans l’espace depuis l’antenne ou le câble électrique « émetteur ». Ce sont des vagues d’énergie qui partent de l’appareil émetteur. C’est ce qui fait que votre poste de radio, à plusieurs kilomètres de distance, reçoit de l’information depuis la station émettrice. Il y a donc bien eu transport d’énergie puisqu’il y a eu transport d’information.

Parfois, il est commode de comparer ces vagues d’énergies à des faisceaux de photons (particules sans masse et sans charge électrique). On utilise surtout cette comparaison dans les gammes de fréquences élevées. La fréquence, elle, est liée à la rapidité avec laquelle on fait varier l’intensité du champ électromagnétique.

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