Éd. 1971-1976

électro-aimant (suite)

Certains types d’électro-aimants sont conçus pour produire des champs très intenses, aux dépens de l’homogénéité ; le grand électro-aimant de Bellevue, d’un poids approximatif de 120 t, permettait d’atteindre un champ de 7 T dans un entrefer cylindrique de 3 mm de diamètre et de 2 mm de hauteur. Avec d’autres types d’électro-aimants, généralement de dimensions plus réduites, on cherche à créer un champ très homogène et très stable dans le temps ; dans les électro-aimants utilisés pour la résonance magnétique nucléaire, l’amplitude du champ est de l’ordre de 1 T ; le champ est homogène à 10^–5 T près dans un volume sphérique de 5 cm de diamètre, et l’alimentation est spécialement étudiée pour réaliser une stabilité instantanée de 10^–6 sur un temps long. Avec des formes d’entrefer plus complexes, on peut réaliser par exemple des gradients de champ constants, suivant des directions perpendiculaires au voisinage du centre de l’entrefer ; ce principe est appliqué dans la conception des lentilles quadripolaires magnétiques.

Ces électro-aimants sont principalement utilisés dans les laboratoires concernés par le magnétisme ainsi que dans les accélérateurs de particules ; ils sont d’un emploi facile ; cependant, ils sont de plus en plus concurrencés par les bobines supra-conductrices (v. champ magnétique).

Électro-aimants de levage et de commande de relais

Dans l’électro-aimant de levage, la charge portée doit être ferromagnétique ; elle assure la fermeture du flux ; la force d’attraction par unité de surface est donnée par l’expression
où B est l’induction à la surface de contact.

Un tel appareil peut effectivement soulever des tôles de plusieurs tonnes, avec des puissances électriques de quelques kilowatts.

Dans les électro-aimants pour commande de relais, l’une des armatures du circuit magnétique est mobile ; elle est attirée vers une partie fixe lors de l’excitation de l’enroulement inducteur ; les puissances de commande sont généralement faibles.

R. P.

D. de Klerk, The Construction of High Field Electromagnets (Oxford, 1965). / D. J. Kroon, Laboratory Magnets (Eindhoven, 1968).

électrocardiogramme

Enregistrement graphique, en fonction du temps, des courants d’action émis par le myocarde à chacune de ses contractions.

Principe

Les fibres musculaires au repos présentent à leur surface des charges positives équilibrées par des charges négatives sous-jacentes : elles sont dites polarisées. Lorsqu’une incitation fait contracter une fibre, sa surface devient électronégative par rapport à celle des cellules voisines encore au repos. Un courant électrique (courant d’action) s’établit entre la région électropositive et la région encore électronégative. Lorsque la fibre musculaire est parcourue par l’incitation, elle est dite en voie de dépolarisation, alors qu’on dit qu’elle est en voie de repolarisation lorsqu’elle reprend son état initial. Le myocarde est ainsi polarisé pendant la diastole et se dépolarise pendant la systole. Les courants d’action myocardiques créent dans l’organisme un champ électrique et gagnent la surface corporelle à travers les tissus qui sont conducteurs. Ils sont recueillis en des points particuliers par des électrodes et dérivés à l’appareil d’enregistrement.

Les dérivations

• Les dérivations « standards » bipolaires. Les courants d’action sont mesurés entre deux extrémités, les électrodes étant placées au niveau des deux poignets et à l’extrémité inférieure de la jambe gauche. On a ainsi trois dérivations :
— dérivation I (bras droit - bras gauche) ;
— dérivation II (bras droit - jambe gauche) ;
— dérivation III (bras gauche - jambe gauche).

• Les dérivations périphériques unipolaires. Une seule électrode est exploratrice, les autres sont reliées ensemble à la « borne centrale », qui a ainsi un potentiel presque nul.
1^o Dérivations périphériques unipolaires des membres. Elles traduisent les variations de potentiel de chaque membre séparément. L’électrode exploratrice est placée au bras droit (VR [V : volt ; R : right, droit]), au bras gauche (VL [L : left, gauche]) et à la cheville gauche (VF [F : foot, pied]).

• Dérivations unipolaires précordiales de Wilson. L’électrode exploratrice est placée en des points particuliers de la paroi thoracique désignés par la lettre V (voltage) et fixés en fonction de repères squelettiques. Usuellement, les enregistrements vont de V1 à V6 et parfois à V7. Les dérivations précordiales ont un grand intérêt, notamment dans le diagnostic de l’infarctus du myocarde.

L’appareillage

Actuellement, on a surtout recours à l’électrocardiographe à amplificateur : les courants d’action y sont très fortement amplifiés avant d’être conduits au galvanomètre. Grâce aux rayons cathodiques, certains appareils permettent un contrôle continu de l’électrocardiogramme (crises cardiaques, réanimation postopératoire, etc.).

Willem Einthoven

Médecin hollandais (Samarang, Java, 1860 - Leyde 1927). Il mit au point en 1903 un appareil particulier, le galvanomètre à corde, qui permit les premiers enregistrements d’électrocardiogrammes. Professeur à l’université de Leyde, il reçut le prix Nobel de médecine en 1924.

L’électrocardiographie moderne est fondée sur les postulats qu’il énonça, à savoir :
— que trois électrodes périphériques (bras droit, bras gauche, jambe gauche) définissent un triangle équilatéral ;
— que le cœur occupe le centre de ce triangle et que le centre géométrique du triangle et le centre électrique du cœur se confondent ;
— que les trois électrodes sont à la fois équidistantes entre elles, équidistantes du cœur et éloignées de lui.

Le tracé électrocardiographique normal

Il présente des ondes caractéristiques désignées par les lettres P, Q, R, S, T et U inscrites sur un papier millimétré : en abscisse est portée la durée des ondes et en ordonnée leur amplitude.