Constatations expérimentales

Aspect temporel

Afin de mesurer la contribution magnétique des feux électriques, nous avons placé un capteur magnétique tri-axe de type fluxgate à proximité de la batterie d’un véhicule, moteur arrêté. Nous avons ensuite allumé et éteint successivement et séparément, les 8 ampoules (ou groupe d’ampoules) suivants :

• Les feux Arrières (notés Arr par la suite) • Le feu avant Gauche (noté AvG par la suite) • Le feu avant Droit (noté AvD par la suite)

• Le clignotant avant Gauche (noté CG par la suite) 103

• Le clignotant avant Droit (noté CD par la suite) • Le feu arrière de STOP (noté STOP par la suite)

• Le feu d’indication de Marche arrière (noté Marr par la suite) • La veilleuse avant gauche (notée VG par la suite)

La figure 9.1montre le signal enregistré sur l’une des voies lors de l’allumage puis de l’ex-tinction successifs d’une ampoule (le feu avant gauche). Pour des raisons de lisibilité, nous ne présentons que le signal généré par l’allumage et l’extinction du feu avant gauche et sur une seule voie, mais toutes les ampoules ont un comportement similaire, sur toutes les voies, avec des valeurs différentes. De même nous n’avons représenté qu’une seule voie de mesure mais les autres courbes ont des aspects identiques.

30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 Temps (sec) Champ ma gnétique (µ T ) allumages extinctions

Figure 9.1 – Champ magnétique mesuré lors de l’allumage et de l’extinction successifs d’une ampoule. Le champ magnétique extérieur a été supprimé en décalant la courbe pour qu’elle soit nulle avant le premier allumage.

À t = 30 secondes, le feu est allumé, éteint à t = 49 secondes, rallumé àt = 53 secondes, etc... Ces allumages et extinctions successifs sont bien visibles sur la figure9.1. Nous avons tracé le signal issu d’une seule voie pour des raisons de lisibilité. Cette figure appelle les remarques suivantes :

9.1. LE CHAMP MAGNÉTIQUE CRÉÉ PAR LES FEUX ÉLECTRIQUES 105 • On constate que lors de l’allumage d’une ampoule, la courbe présente un pic très court avant de devenir constante dans le temps. Le fait que la contribution soit constante est cohérent avec le fait que l’ampoule consomme un courant continu.

• On constate que le saut effectué par la courbe lors de l’allumage d’une ampoule présente une non-répétabilité. On note clairement que le premier saut est plus important que les suivants.

• Lors de l’extinction des ampoules, il n’y a pas de pics.

• La valeur du saut effectué lors de l’extinction d’une ampoule semble en revanche être toujours la même. Par conséquent, la valeur du “niveau 0” c’est-à-dire la valeur du champ magnétique en l’absence de courant n’est pas toujours la même. Cette valeur ne change que lors du premier saut.

Contribution individuelle

Malgré le fait que les sauts de champ magnétique n’aient pas toujours la même valeur pour une même ampoule – et notamment le fait que le saut dû à l’allumage d’une ampoule est plus fort que le saut dû à son extinction – il est possible de mesurer la contribution de chaque ampoule sur le champ magnétique. En effet, nous avons remarqué que l’amplitude du saut dans le signal due à l’extinction d’une ampoule déterminée est toujours la même. Nous considérons que la valeur du saut dans le signal lors de l’extinction d’une ampoule correspond à la contribution magnétique de l’ampoule sur cette voie du capteur. En faisant cela pour toutes les ampoules, on obtient un tableau de la contribution de chaque ampoule sur chaque voie. Ce tableau est le tableau9.1.

enµT Arr AvG AvD CG CD STOP Marr VG

Voie X 5.40 23.89 13.86 6.64 3.17 3.75 3.68 1.85

Voie Y 3.78 6.31 15.23 26.66 31.69 25.75 25.36 0.42

Voie Z 1.83 12.20 8.64 11.29 10.55 8.19 8.02 0.86

Table9.1 – Tableau des contributions individuelles mesurées

Sur la figure9.2nous représentons la contribution de chaque ampoule sur les voiesX et Z. La figure 9.2 montre que certaines sources sont proches (Marr et STOP par exemple) et paraissent indissociables. En réalité, elles ont des contributions différentes car leurs contributions sur la voieY – non représentées ici – ne sont pas identiques.

Sur cette figure, la distance entre les points rouge et le centre de la figure traduit l’importance de la contribution magnétique d’une ampoule. On constate que la veilleuse a une contribution faible du fait de sa faible puissance électrique. En revanche, les feux de croisement ont les contributions les plus élevées, mais il est intéressant de noter que le feu gauche a une contribution plus importante que le feu droit.

Enfin, nous voyons que les sources n’ont pas des contributions colinéaires. Par exemple, CD contribue principalement sur la voieZtandis que AvG contribue majoritairement sur la voieX. Néanmoins, toutes les sources présentées ici sont situées dans le même cadran, c’est-à-dire que toutes ont une contribution positive sur les voiesX et Z.

−30 −25 −20 −15 −10 −5 0 5 10 15 20 25 30 −30 −25 −20 −15 −10 −5 0 5 10 15 20 25 30

saut mesuré sur la voie X (µT)

saut mesuré sur la voie Z (µT)

VG Arr Marr STOP

CD ^CG

AvD

AvG

Figure 9.2 – Représentation de la contribution des sources sur les voiesX etZ

Contribution collective

Jusqu’à maintenant, nous n’avons traité que le cas de la contribution individuelle de chaque ampoule c’est-à-dire la contribution lorsque toutes les autres ampoules sont éteintes.

À présent nous nous plaçons dans le cas où toutes les ampoules sont allumées puis nous mesurons la contribution de chaque ampoule séparément en l’éteignant et la rallumant.

On obtient à nouveau un tableau de la contribution de chaque ampoule sur chaque voie, lorsque les autres sont allumées. Dans ce tableau, il apparaît que les valeurs obtenues sont différentes de celles obtenues lors des mesures des contributions individuelles. En effet, les valeurs obtenues sont toutes 10 % plus faibles que les contributions individuelles. Ce tableau est le tableau9.2

enµT Arr AvG AvD CG CD STOP Marr VG

Voie X 4.95 22.10 12.91 6.20 2.90 3.43 3.37 1.70

Voie Y 3.46 5.90 14.06 24.93 29.05 23.80 23.25 0.38

Voie Z 1.68 11.4 7.92 10.95 9.67 7.51 7.35 0.79

9.1. LE CHAMP MAGNÉTIQUE CRÉÉ PAR LES FEUX ÉLECTRIQUES 107 Synthèse

Avant d’analyser ces résultats, rappelons les ci-dessous brièvement :

• Lors de l’allumage d’une ampoule, un pic se produit puis le signal baisse progressivement pendant quelquesmsavant d’atteindre sa valeur d’équilibre.

• Lors de l’extinction, il se produit un saut en sens inverse et de valeur plus faible. • Le premier pic enregistré lors de l’allumage est plus fort que les autres.

• Après le premier allumage et extinction, le “niveau 0” ne varie plus. • Les ampoules ont des contributions non colinéaires.

• La contribution d’une ampoule dépend de l’état des autres (allumé ou éteint).

9.1.2 Analyse des résultats