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câbles d’alim avec des aimants
↑ photo de câbles avec les sortes « d’aimants ».

Sur la photo ci-dessus, on voit le câble, le connecteur ainsi que des éléments un peu plus plus gros sur le câble : parfois ces éléments sont mobiles, souvent ils ne le sont pas. Parfois même on peut les enlever. À quoi servent-ils ?

On peut en ouvrir un pour voir ce qu’il y a dedans et on observe alors ceci :

un module en ferrite visible
Un petit cylindre, creux, placé autour du câble. Il n’est pas du tout aimanté. Déjà, contrairement à ce qu’on pouvait croire : ce ne sont pas des aimants.

En fait, ces blocs sont des filtres en ferrite : ils servent à réduire les signaux parasites dans les câbles.
Ils sont fabriqués en moulant de l’oxyde de fer (de la rouille, quoi) avec d’autres éléments (magnésium, manganèse…) sous de très fortes pressions. C’est la même méthode utilisée pour mouler des aimants en céramique (auxquelles ces filtres en ferrite ressemblent étrangement).

Quand on relie un câble de données à un ordinateur ou une imprimante, il est là pour transporter de l’information, sous la forme d’un signal électrique. Il se trouve que tous les appareils électrique et électroniques émettent involontairement des ondes électromagnétiques (c’est un simple phénomène d’induction électromagnétique), y compris dans les câbles, qui se comportent alors comme des antennes.
Ces ondes « parasites » peuvent perturber le signal que l’on souhaite transmettre : par exemple, si on utilise un câble sans filtre sur une TV, l’image peut clignoter, certaines pixels peuvent changer de couleur ou le son peut grésiller.
Dans certains cas extrêmes, sur un ordinateur, ces ondes parasites peuvent planter le système ou corrompre des données.

Le bloc de ferrite atténue ces parasites : il réduit le bruit électromagnétique dans les câbles de données.
Dans un câble d’alimentation, il permet également d’empêcher certaines ondes de partir dans les circuits ! Par exemple, quand on tape sur le clavier d’un ordinateur, un signal est envoyé dans un câble : normal, le clavier doit communiquer avec l’ordinateur. Mais il se peut que ce signal se perde dans le circuit d’alimentation et parte dans le réseau EDF : ceci est plus embêtant (en vrai le signal finit par s’atténuer rapidement et ça ne devrait pas arriver, mais dans l’idée c’est ça).

D’un point de vue physique, le filtre augmente l’impédance du câble. Étant donnée que ce sont des signaux de tension (5V / 0V, binaire) qui transitent par les fils, il faut réduire l’intensité du courant, responsable de l’induction électromagnétique dans le câble et donc de la production d’ondes parasites.
L’induction électromagnétique se fait alors dans le filtre de ferrite, qui dissipe les ondes parasites sous forme de chaleur.

Ces filtres sont assez simples à ajouter sur un câble : un bête cylindre creux moulé et placé autour du câble. D’autres façons existent pour filtrer les signaux parasites dans les câbles ou éviter que le signal ne soit parasité : découplage des circuits, blindage du câble, etc. mais ces solutions sont plus chères, pour un résultat, certes très bon, mais pas toujours nécessaire.

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rak a dit :
Bonjour,
Juste une remarque : La ferrite n'absorbe pas d'énergie, sauf celles que l'on appelle pertes. Ce n'est surement pas le cas pour des signaux de faible valeur comme ceux circulant dans les câbles informatiques.
Par contre, elle augmente l'impédance des fils en fonction de la valeur de sa perméabilité magnétique relative.
La diminution les courants parasites soit émis par les fils soit induits dans les fils est réalisée par l'augmentation de l'impédance résultant du câble, à chaque fréquence des composantes spectrales des signaux (Voir Fourier).
Mais en réalité, si les courants sont d'amplitude égale et de phases opposées dans le fil "aller et le retour", permettant ainsi d'avoir une circulation de courant en mode différentiel, il n'y a pas de parasites émis car ils s'annulent, sauf que dans les parties hautes des fréquences composant le spectre des signaux circulant dans les fils, du fait de la disposition des deux fils l'un par rapport à l'autre, des différences de charge sur les fils et de petites différences de longueur notamment, on passe facilement de ce "mode différentiel" idéal à un "mode commun" qui de donne plus des courants égaux et opposés en phase. Ceci provocant alors des rayonnements magnétiques d'amplitudes différentes et de phases non opposées, donnant une résultante non nulle.
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antistress a dit :
Du coup je me demande si les bracelets "magnétique" qui étaient en vogue un temps auprès des tennis men (Power Balance...) se revendiquent de ce principe ?
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Le Hollandais Volant a dit :
@antistress : à moins que les tennismen soient des robots avec des bras électriques, ça ne sert à rien.
Si ça servait, ça serait interdit par le comité de tennis international.

Pour le reste, je ne suis convaincu d'un quelconque effet sensible sur l'organisme d'un aimant, à part un placebo (qui fonctionne, là n'est pas le problème), phénomène purement psychologique.
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Charpy a dit :
Je connaissais une partie de tout cela, mais merci pour ce bon article (encore un !).
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Matronix a dit :
Purée c'est là qu'on se sent bête haha
Depuis gamin je pensais que c'était une sorte "d'amortisseur" pour câble, genre à l'intérieur le cable fait une boucle, et ça amorti si on tire sur le cable. Ce qui est complètement débile je suis d'accord.
Mais sérieusement ce machin, c'est pas le truc que tout le monde a déjà vu mais personne ne s'est demandé à quoi ça sert xD ?

PS : c'est très petit pour écrire un commentaire.
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Le Hollandais Volant a dit :
@Matronix : c’est pas débile, mais tu aurais pu vérifier en tirant dessus pour voir si ça allongeait le câble ou pas (au risque de le casser et ne plus pouvoir jouer xD).


Pour les commentaires, dis moi si c’est mieux là (j’ai mis à la même taille de texte que le reste).
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xialou a dit :
Le diametre intérieur a t-il une utilité physique? J'en ai un panoplie de toutes les tailles. J'en ai même qui ont des diamètres important par rapport à la longueur et où c'est un câble coâxial qui fait des spires / tours autour.
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Matronix a dit :
@Le Hollandais Volant : Si c'est débile, parce que même si ça amortissait, si j'exerce une force de x N, au bout après l'amortisseur j'aurais toujours la même force de x N.

Yep bien mieux pour les commentaires merci !
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Le Hollandais Volant a dit :
@xialou : Je ne sais pas avec certitude, mais je pense que ça a une importance, oui, et qu’en fonction de la géométrie du bloc de ferrite, ça filtre différents signaux : tous les équipements ne fonctionnent pas de la même façon, et n’ont donc pas tous les mêmes signaux parasites. Il faut donc pouvoir filtrer les signaux propres à chaque type d’appareil.
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f4b1 a dit :

Merci beaucoup pour cet article, je me suis déjà renseigné un peu sur le sujet mais jamais je ne suis tombé sur des explications aussi claires ! Par contre, je ne sais pas si c'est moi mais j'ai l'impression qu'il y a de moins en moins de ces filtres sur les câbles, en tout cas j'ai l'impression. La technologie à évolué de ce coté ?

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Le Hollandais Volant a dit :

@f4b1 : Pas que je sache, mais c’est possible.
Peut-être que les connecteurs USB en intègrent un d’office, ou que la prise USB contient elle même un filtre, dans le PC.
J’ai déjà vu ce genre de choses dans les PC : http://www.gbrcaa.org/ntoa/images/Ferrite%20ring%20filter.jpg
C’est tout petit (de la taille d’un petit pois) et ça peut facilement tenir à peu près n’importe où.

Sinon, tout ce qui est câble de recharge n’en a pas besoin : il n’y a pas de données qui transitent dessus et donc pas besoin de filtre.
Il est donc aussi possible que ce n’est qu’une impression : la plupart des transferts de données se font maintenant directement sans fil, par Wifi ou Bluetooth. Les seuls câbles qu’on manipule donc sont des câbles de recharge, sans filtre.

D’autres câbles, généralement HDMI, ceux qui sont rigides, sont blindés : sous la gaine en plastique se trouve un maillage métallique sur toute la longueur, qui protège le signal et élimine également les parasites.

Autrement je viens de voir ceci : http://www.emfields-solutions.com/filters/images/adslgraph.jpg
Un graphique qui montre l’effet du filtre sur le signal de la voix d’une personne dans un câble ADSL.

En rose, le "bruit" (signaux parasites) sans le filtre.
En vert, le "bruit" avec un filtre.

On voit que le filtre réduit considérablement le bruit, quelque soit la fréquence du signal.


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