Cet exercice est un problème ouvert. Il nécessite de prendre des initiatives et de faire des choix dans la modélisation. Des approximations et des estimations sont souvent nécessaires pour arriver à une solution.
Le champ magnétique dans un IRM est stationnaire et de l’ordre de . La conductivité électrique du corps humain est de l’ordre de .
Lors de l’entrée dans la machine, le patient se déplace à une vitesse d’environ .
La chaleur dégagée par les courants de Foucault lors de l’entrée dans la machine est-elle dangereuse ?
On modélise le corps humain par un cylindre conducteur de rayon et de hauteur .
On estime la taille de l’IRM à . Le temps d’entrée dans la machine est donc . Cette durée est la durée nécessaire pour passer du champ magnétique minimal au champ maximal. Pour un signal sinusoïdal, il s’agirait de la demi période. On note donc . La pulsation associée est donc .
Le champ passe de 0 à : le signal sinusoïdal équivalent a une amplitude de autour d’une valeur moyenne qui n’induit rien. Prendre surestime la puissance d’un facteur 4, ce qui va dans le sens de la sécurité.
La puissance moyenne dissipée par les courants de Foucault s’écrit alors
Cette puissance est négligeable devant la puissance métabolique d’un être humain au repos (environ ). On en conclut que la chaleur dégagée n’est pas dangereuse.