Source d'une ligne de transmission

[invite0c9e36b4]

Bonjour

Deja je suis trés heureux de faire partie de cette communautée

Voila mes deux questions qui concernent les lignes de transmission

Question 1: Lorsque l'on étudie les lignes de transmission , on a une dualité entre les courants et les tensions et la propagation des ondes électromagnétiques le courant parcours les fils alors que l'énergie des ondes électromagnétiques se trouvent dans l'isolant ,l'onde électromagnétique se déplace a peu prés a la vitesse de la lumière alors que l'électron est particulierement lent ,
Comment puis je relié l'onde électromagnétique avec l'expression d'un courant ou d'une tension dans le conducteur?

Question 2: Elle est intimmement liée a la première , lorsque l'on fait une expérience sur des lignes on branche un gérateur HF , qui génére un signal à une certaine fréquence , et sous une certaine tension , peut on voir les bornes de ce générateur comme un dipole oscillant , ou alors comment exprimer que ce générateur crée une onde électromagnétique qui se propage dans la ligne?

Merci de m'avoir lu , j'ai essayé d'être le plus clair possible , il y a certainement des erreurs dans ma formulation , je serai tres heureux si on pouvait me les indiqués

Merci
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[LPFR]

Bonjour.
Bienvenu parmi nous.

En premier lieu, une onde électromagnétique n'a pas besoin d'électrons pour se propager. Elle se propage fort bien dans l'espace vide et les électrons, les libres ou ceux liées à des noyaux ne font que "la perturber" (entre guillemets).
Quand une onde électromagnétique rencontre des électrons, ceux-ci réagissent au champ électrique de l'onde (au champ magnétique aussi, mais beaucoup moins) en se mettant en mouvement (oscillant si le champ oscille, ce qui est le plus fréquent). Or, le mouvement demande de l'accélération et une particule chargée accélérée émet elle même une onde électromagnétique. De l'extérieur on voit la somme de l'onde incidente et de celle produite par le ou les électrons agités. Dans le cas d'un conducteur, le nombre d'électrons est tellement grand qu'un tout petit champ électrique crée un courant très grand. Tout cela calculé donne que les électrons du conducteur émettent une onde de même fréquence et polarisation et presque de la même amplitude, que vue de l'extérieur, semble être l'onde incidente réfléchie. On l'appelle "onde réfléchie".
Dans une ligne, l'onde se réfléchit sur les parois. Dans un câble coaxial ces parois sont l'âme du câble et son blindage.
Les équations de Maxwell nous indiquent que les variations de champ électrique créent du champ magnétique et que les variations de champ magnétique créent du champ électrique. Les champs dans une ligne obéissent, évidemment, aux lois de Maxwell. Mais maintenant, si l'on regarde les courants et les tensions dans le câble, on peut constater que le champ magnétique de l'onde est relié au courant dans l'âme par la même relation calculée en magnétostatique et que le champ électrique et la tension son reliés par la même relation obtenue en électrostatique. Attention: je simplifie. Tout cela n'est vrai que si la longueur d'onde est très grande par rapport au rayon du câble, ce qui est le cas le plus courant.

Pour la seconde question, je crois que tu peux la voir comme ça:
Quand la tension augmente aux bornes de sortie du générateur, il faut charger la capacité du début de la ligne. Ceci a deux effets:
-créer un champ électrique radial variant dans le temps (donc création de champ magnétique).
-créer un courant dans le début de l'âme de la ligne qui, lui aussi crée un champ magnétique.
Les champs magnétique et électrique ainsi crées, et qui varient dans le temps, créent à leur tour d'autres champs (E et M) avec un peu de retard: l'onde avance dans le câble.

Est-ce plus clair comme cela?
Au revoir.

[invite0c9e36b4]

Merci beaucoup pour ta reponse , ca s'eclairci , mais des que l'on fait un pas de nouvelle question apparaissent :

Puis je dire cela dans le contexte des lignes de transmission:

Entre deux conducteurs nous avons un diélectrique , un champ électrique est appliqué a ce diélectrique par conséquent une polarisation a lieu , par influence nous avons une accumulation de charges opposé dans le conducteur .


J'abuse
MERCI

[invite0c9e36b4]

Voila le résultat de mes essais avec les joyeuses équations de Maxwell

E et H se propage dans le diélectrique , les conducteurs servant de barrieres
H induit un courant dans les conducteurs
E induit un potentiel les deux valeurs étant reliés par l'impédance caractéristique

L'inductance linéique est l'opposition de la ligne au variation du champ elle peut être determiné par le thérorème d'ampére et le flux de B

La capacité linéique est determinable par le théorème de Gauss et la relation générale des capacités

voila mes résultats aprés des pages de calcul dans le cas des coax et bifilaire .

Merci de me signalés une erreur de raisonnement , car apres tous ces rho mu epsilon E et B je sais plus trop ou j'en suis

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour,
Vous conclusions vont dans le bons sens et sont grosso modo correctes. Néanmoins j'introduirais quelques nuances.

Entre deux conducteurs nous avons un diélectrique , un champ électrique est appliqué a ce diélectrique par conséquent une polarisation a lieu , par influence nous avons une accumulation de charges opposé dans le conducteur .

----> Les charges sur les conducteurs et le champ électrique entre eux apparaissent "simultanément". La polarisation du diélectrique apparaît comme une conséquence du champ.

E et H se propage dans le diélectrique , les conducteurs servant de barrieres

----> Une plaque de conducteur peut agir comme une barrière pour le champ électrique à condition d'être "connectée à terre". Si non, par influence, des chages de signe opposé apparaissent de chaque côté de la plaque el le champ "continue de l'autre côté.
Les conducteurs ne servent de barrière au champ magnétique que pour le champ perpendiculaire à la surface et pour des champs alternatifs perpendiculaires (et a des fréquences suffisamment élevées dans le cas de conducteurs réels).


H induit un courant dans les conducteurs
E induit un potentiel les deux valeurs étant reliés par l'impédance caractéristique
----> Oui, je suis en gros d'accord.

L'inductance linéique est l'opposition de la ligne au variation du champ elle peut être determiné par le thérorème d'ampére et le flux de B
----> Oui, mais la détermination par Ampère ne peut se faire que pour des géométries très simples. Par exemple, si le coaxial n'est pas droit, on ne peut plus utiliser le théorème d'Ampère.

La capacité linéique est determinable par le théorème de Gauss et la relation générale des capacités
----> Oui, mais avec la même observation. Le théorème de Gauss n'est utilisable que pour des géométries très simples.

En tout cas je vous félicite d'essayer de comprendre. Surtout que l'électromagnétisme est loin de nos sens et sensations quotidiennes.
Au revoir.