Un champ magnétique, c'est quoi ?

Catégorie : Information Publication : vendredi 2 mai 2014 Écrit par Mvital

Dans l’espace entourant les particules électriques en mouvement existent des forces qu’on appelle forces magnétiques. Puisque leurs effets se manifestent sur les autres particules en mouvement, on peut dire que les champs magnétiques sont des forces relativistes. Ces forces magnétiques peuvent être produites par des électrons dans un fil où circule un courant électrique, par des ions dans un bain d’électrolyte, par des électrons dans un tube cathodique, etc.. Le champ magnétique statique entourant un aimant permanent est produit de façon similaire, c’est-à-dire que la rotation de l’électron et le moment généré par son mouvement orbital produisent des forces magnétiques qui peuvent être observées à l’extérieur de l’aimant. Les champs magnétiques peuvent être classés en fonction de leur distribution dans le temps et dans l’espace.

Du point de vue de leur distribution dans l’espace, les champs magnétiques peuvent être considérés comme uniformes ou non uniformes. Un champs magnétique est dit uniforme si tous ses points produisent une force identique et s’ils sont orientés dans la même direction, ce qui n’est pas le cas dans les champs non uniformes. Sauf pour quelques études expérimentales, la magnétothérapie fait presque exclusivement appel aux champs magnétiques non uniformes. Du point de vue de leur distribution dans le temps, les champs magnétiques peuvent être statiques ou périodiques. Dans un champ magnétique statique, la densité et l’intensité du flux demeurent constantes pendant une période très longue. Par contre, dans un champ magnétique périodique, la densité et l’intensité du champ magnétique varient constamment. Les champs magnétiques statiques sont produits par des aimants ou par des électro-aimants dans lesquels circulent des courants d’intensité constante. Les champs magnétiques périodiques, quant à eux, sont produits par des courants alternatifs ou par des courants continus pulsatifs. Les champs magnétiques périodiques sont également produits par les fils des appareils électriques. L’intensité d’un champ magnétique est directement proportionnelle à l’intensité du courant circulant dans le fils, et inversement proportionnelle à la distance entre le point mesuré et le fil. Cette relation est représentée par l’équation suivante :

H = I / (π*r)

Dans laquelle I = Intensité du courant en ampères Et r = distance entre le point mesuré et le fil (en mètres)

On définit l’unité d’intensité H (ampères par mètre ou A/m) comme l’intensité d’un champ magnétique à une distance r = 1/2πm d’un fil dans lequel circule un courant de 1 ampère. Dans l’ancien système d’unités CGS, cette intensité s’exprimait en œrsteds (Oe) (1 Oe= 79,6 A/m)

L’unité internationale de mesure de l’intensité du flux magnétique Β est le tesla (T). On définit le tesla de la façon suivant : si la force agissant sur un fil de 1 mètre où circule un courant de 1 ampère dans un champ magnétique uniforme est de 1 N(newton), la densité du flux magnétique de ce champ est de 1 T (tesla). Dans l’ancien système, cette densité était exprimée en G (gauss). Un tesla équivaut à 10 000 gauss. La relation entre Β et H est représentée par l’équation suivante :

Β = μ * H

Dans laquelle μ = la perméabilité de l’environnement. L’équation μ = μr * μ0 est valide si μr représente la perméabilité relative, et μ0, la perméabilité du vide.

Pourquoi les Champs Magnétiques sont-ils bénéfiques pour les Humains ?

Les champs agissent sur les tissus vivants par l’intermédiaire de trois mécanismes :

    1. Induction magnétique
    2. Produite par les champs magnétiques statiques ou périodiques et générée par l’intermédiaire des interactions suivantes :
      1. Interactions électrodynamiques avec les électrolytes en mouvement, basées sur les forces de Lorenz. Ces forces agissent sur les transporteurs de charges ioniques qui induisent des champs et des courants électriques. Ce type d’interaction est à l’origine des potentiels de circulation sanguine induits magnétiquement par des champs statiques et périodiques.
      2. Courants de Faraday, générés uniquement par les champs magnétiques périodiques. Cette interaction est considérée comme le mécanisme principal de la magnétothérapie.
    3. Effets magnéto mécaniques, produits principalement par les champs magnétiques statiques.
      1. Dans un champ-magnétique uniforme, les molécules diamagnétiques et paramagnétiques sont soumises à une force de torsion qui tend à les orienter de façon à minimiser leur énergie libre dans le champmagnétique. Puisque l’intensité des champs utilisés en magnétothérapie est relativement faible, les effets de cette force de torsion sont négligeables.
      2. La translation magnéto-mécanique dans les champs magnétiques statiques à gradient élevé produit un mouvement des particules paramagnétiques et ferromagnétiques. Les effets de cette force sont également considérés comme négligeables en magnétothérapie.
    4. Interactions électroniques

Certaines réactions chimiques sont basées sur un mécanisme important par lequelles champs magnétiques statiques modifient la vites se de rotation des électrons.Bien que la vie de ces intermédiaires soit courte, il est possible qu’ils agissent sur les tissus vivants en modifiant la cinétique des réactions chimiques.

De nos jours, les méthodes thérapeutiques modernes font généralement appel aux champs magnétiques périodiques. Comme nous l’avons déjà mentionné, le courant électrique est considéré comme l’agent principal de l’action thérapeutique. Selon la loi de Faraday, les champs magnétiques périodiques induisent des potentiels et génèrent des courants électriques dans les systèmes biologiques comme le corps humain. On peut évaluer l’intensité du courant au moyen de la formule suivante :

J = E * s = (π*r2) / 2π*r * dB = sr/2 * dB/dt

Dans laquelle J = densité du courant (A/m2)

E = potentiels induits (V/m)
R = rayon de la boucle d’induction (m)
S = conductivité du tissu (S/m)
dB/dt = taux de variation de la densité du flux magnétique

On a déterminé qu’on peut utiliser sans danger des courants d’une densité atteignant 10 mA/m2. Pour assurer un maximum de sécurité, nous recommandons d’effectuer le calcul en utilisant la valeur de conductivité des tissus la plus élevée, c’est-à-dire 0,2 S/m (celle du sang). Toutefois, ce calcul ne donne qu’un résultat approximatif, puisque le corps humain est constitué de différents types de tissus dont les conductivités sont différentes (toujours inférieures), ce qui explique pourquoi il est parfois impossible de calculer exactement la valeur du courant induit.

Toutefois, dans le but de déterminer si les appareils utilisés en magnétothérapie sont sans danger, nous pouvons considérer cette valeur de conductivité comme la plus défavorable. Si, avec une valeur de s de 0,2 S/m, le résultat du calcul de la densité du courant induit dans un tissu à traiter est inférieur à 10 mA/m2, on peut en déduire que l’appareil est tout à fait sans danger. L’ULTIMAG, les BIOMAG, et leurs applicateurs, ont été conçus à partir de ce principe.

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