Champ électromagnétique

Lorsque des particules chargées, comme les électrons, sont accélérées, un champ électromagnétique est créé. Toutes les particules chargées électriquement sont entourées de champs électriques. Les particules chargées en mouvement produisent des champs magnétiques. Lorsque la vitesse d'une particule chargée change, un champ électromagnétique est produit. Au 19e siècle, les physiciens ont découvert que les champs électromagnétiques pouvaient être reproduits sur une longue distance sans aucun fil de connexion. Les scientifiques ont pu transmettre des informations sur de grandes distances en utilisant uniquement l'électricité. Des arcs électriques ont été utilisés pour créer les premiers émetteurs radio. Ces "émetteurs à étincelles" et les récepteurs associés étaient aussi passionnants pour les gens du début du 20e siècle qu'Internet l'est aujourd'hui. C'était le début de ce que nous appelons aujourd'hui la communication sans fil. Les champs électromagnétiques sont généralement générés par le courant alternatif (CA) dans les conducteurs électriques. La fréquence du courant alternatif peut être aussi faible qu'un cycle par millier d'années et atteindre des milliers ou des quadrillions (à l'extrême). L'unité standard de la fréquence électromagnétique est le hertz, abrégé en Hz, mais des unités plus grandes sont souvent utilisées. Un kilohertz est égal à 1 000 Hz. Une fréquence de 1000 kHz est égale à un mégahertz (MHz). Une fréquence de 1 000 MHz est égale à un gigahertz (GHz). La longueur d'onde d'un champ électromagnétique est liée à sa fréquence. Si la fréquence f d'une onde électromagnétique est exprimée en mégahertz et la longueur d'onde w en mètres (m), dans l'espace libre, les deux sont liées par la formule W = 300/f. Par exemple, un signal à 100 MHz (au milieu de la bande de radiodiffusion FM américaine) a une longueur d'onde de 3 m, soit environ 3 mètres. La même formule est applicable si la fréquence est calculée en gigahertz, et la longueur d'onde en millimètres. Un signal de 30 GHz aurait donc une longueur d'onde de 10 mm, soit un peu moins d'un demi-pouce. Le spectre de rayonnement électromagnétique est le domaine de l'énergie électromagnétique. Ce spectre peut être décrit comme s'étendant de longueurs d'onde arbitrairement grandes à des longueurs d'onde arbitrairement courtes. Les ingénieurs interprètent parfois cette expression comme signifiant "de la lumière DC à la lumière".