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Onde Electromagnétique

Posté par
Nigma2002
18-06-23 à 12:45

Bonjour à vous, j'aurais besoin de votre aide pour m'entrainer pour mes examens, j'ai réussi quelques questions mais toujours sans réponses, pouviez vous m'aider s'il vous plait :
Enoncé :

A 2.45 GHz, nous sommes soumis entre autres, aux rayonnements des fours microondes et des emissions de WIFI.
A cette fréquence, la peau et le crâne n'atténuent pas de façon significative les ondes électromagnétiques.
Nous allons donc évaluez ci-dessous l'impact de ces ondes sur le cerveau dont les paramètres
électriques et thermiques sont indiqués dans le tableau ci-dessous

Information : Propriété electromagnétique de quelques tissus biologiques :

Frequency in Brain Gray matter : 2.45 GHz
Frequency in Muscle : 2.45 GHz
Frequency in Blood : 2.45 GHz
Frequency in Skin (Dry) : 2 GHz
Frequency in Bone Cortical : 2 GHz

Conductivity in Brain Gray matter : 1.81 S/m
Conductivity in Muscle : 1.74 S/m
Conductivity in Blood : 2.5448 S/m
Conductivity in Skin (Dry) : 1.2654 S/m
Conductivity in Bone Cortical : 0.31007 S/m

Relative permittivity in Brain Gray matter : 50
Relative permittivity in Muscle : 52.73
Relative permittivity in Blood : 58.26
Relative permittivity in Skin (Dry) : 38.56
Relative permittivity in Bone Cortical : 11.65

Cm in Brain Gray matter : 3650 J/Kg/°C
Cm in Muscle : 3390 J/Kg/°C
Cm in Blood : 3600 J/Kg/°C
Cm in Skin (Dry) : 3150 J/Kg/°C
Cm in Bone Cortical : 2110 J/Kg/°C

p in Brain Gray matter : 1040 Kg/m^3
p in Muscle : 1060 Kg/m^3
p in Blood : 1057 Kg/m^3
p in Skin (Dry) : 1100 Kg/m^3
p in Bone Cortical : 1750 Kg/m^3

Question :
Lors de sa propagation dans l'espace libre, l'onde électromagnétique s'atténue en fonction de ma distance à cause de son mode de propagation sphérique. Calculer l'atténuation en un point situé à d = 0,1 m de la source.
2. Considérons un four microonde de puissance 1200 W qui a une fuite de 10%. Calculer la puissance Pfuite à 10 cm du four.
3. On suppose que les dimensions de la tête est équivalent à une plaque carrée de 20 cm de côté. Calculer la densité de puissance de fuite en W/m2 incidente au niveau de la tête.
4. Déterminer le coefficient de transmission en champ t et en puissance Tp de cette onde pour la peau (onde arrivant de l'extérieur en
incidence normale). Commenter les résultats.
5. Soit p, la densité de puissance (vecteur de poynting) de l'onde incidente se propageant dans l'air. Montrer que l'amplitude du champ
électrique associé à cette puissance s'écrit : E = 240Pt . Calculer cette valeur.
6. Calculer le champ électrique Eint de l'onde qui pénètre à l'intérieur du cerveau. En déduire le DAS (ici on utilisera la formule DAS = O E2/2p).
7. Calculer l'augmentation potentiel de la température AT dans le cerveau pour une exposition au rayonnement du four de durée 1s, 1 minute et 10 minutes. On utilisera la relation entre le DAS et la température DAS= Cm dT/dt, où on suppose que pour le cerveau, la chaleur spécifique a pour valeur Cm = 3600 J/Kg/°C.
8. Fort heuresement, la circulation sanguine limite très rapidement l'augmentation de la température. Si l'on suppose que la température se
stabilise au bout de 3 minutes, calculer l'augmentation de la température au bout de 3 mn d'exposition. Commentez.


Mes résultats :
1) A(d) = 20log((4*pi*d)/Lambda)=20,22dB
4) coefficient de transmission t et Tp :
Z0 = 120*pi
Z1 = (120*pi)/sqrt(50)) pour la permittivité dans le cerveau = 12*sqrt(2)*pi
donc t= (2Z0)/(Z1+Z0)=1,75
et Tp=t²*(12sqrt(2)*pi)/(120*pi)=0,43
5) on sait que le vecteur de poyiting nous dit : <p> = (1/2)*E²/|Z|
donc E=sqrt(2*120*Pi*<p>)


j'aurai extremement besoin de votre aide pour les autres questions particulierement pour la 2) 3) qui vont me permettre de trouver le calcul de la 5) et également de la 6)
Merci encore
Cordialement,



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