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Cable coaxial



  1. #1
    tescaflown

    Cable coaxial


    ------

    Bonjour, j'ai un souci de compréhension sur l'isolation d'un cable coaxial aux interférence magnétique.

    Voila un schéme

    http://upload.wikimedia.org/wikipedi..._schematic.svg

    Si j'ai un champ magnétique important de direction aléatoire au niveau du câble coaxial, est-ce ce cable est insensible à ce champs?

    merci pour votre aide.

    PS: je suis pas sûr de poster dans le bon forum, dsl.

    -----

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  3. #2
    b@z66

    Re : Cable coaxial

    Citation Envoyé par tescaflown Voir le message
    Bonjour, j'ai un souci de compréhension sur l'isolation d'un cable coaxial aux interférence magnétique.

    Voila un schéme

    http://upload.wikimedia.org/wikipedi..._schematic.svg

    Si j'ai un champ magnétique important de direction aléatoire au niveau du câble coaxial, est-ce ce cable est insensible à ce champs?

    merci pour votre aide.

    PS: je suis pas sûr de poster dans le bon forum, dsl.
    Le câble est effectivement insensible aux champs magnétiques extérieurs si ceux tentent d'y rentrer en passant à travers la conducteur extérieur car celui-ci joue le rôle d'un blindage sur lequel les ondes électromagnétiques(qui ont lieu avant l'établissement d'un régime statique permanent purement magnétique par exemple) sont réfléchies, donc aucune modification du champ magnétique intérieur au câble ne peut être constatée dans ce cas. Par contre, un champ magnétique extérieur(s'il est assez large et puissant) peut toujours faire passer ses lignes de champ à l'intérieur du câble(et donc perturber les valeur du champ précédemment présentes) en passant tout simplement par les seuls endroits ouverts: ses extrémités.
    Dernière modification par b@z66 ; 14/07/2010 à 10h43.
    La curiosité est un très beau défaut.

  4. #3
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    merci pour ta réponse. Si on néglige les extrémités, mon conducteur extérieur est relié à la masse.

    Mon problème vient donc d'un champ extérieur, celui va rencontrer en premier le conducteur extérieur. Dans ce conducteur des courant induits vont s'opposer au champs extérieur et protéger le câble intérieur. Mais c'est courant induit dans le conducteur extérieur vont - il perturber le courant et le potentiel du câble intérieur?

    Merci encore pour votre aide.

  5. #4
    b@z66

    Re : Cable coaxial

    Citation Envoyé par tescaflown Voir le message
    merci pour ta réponse. Si on néglige les extrémités, mon conducteur extérieur est relié à la masse.

    Mon problème vient donc d'un champ extérieur, celui va rencontrer en premier le conducteur extérieur. Dans ce conducteur des courant induits vont s'opposer au champs extérieur et protéger le câble intérieur. Mais c'est courant induit dans le conducteur extérieur vont - il perturber le courant et le potentiel du câble intérieur?

    Merci encore pour votre aide.
    Même sans être relié à la masse, le conducteur extérieur sert quand même de blindage. Pour expliquer son principe, on peut se rappeler que, dans un conducteur parfait(comme celui de ton conducteur extérieur), on considère que le champ électrique est parfaitement nul. La réorganisation des charges(sur la surface extérieure du conducteur extérieur) et les courants induits(en général à la surface des conducteurs par effet de peau) dont tu parles n'ont au fond pour autre conséquence que de maintenir nul ce champ électrique à l'intérieur du conducteur. D'un autre côté, une onde électromagnétique qui vient et qui est à l'origine d'une modification de la valeur d'un champ à obligatoirement une composante qui est un champ électrique non nul. La conséquence de cela, c'est qu'un conducteur dans lequel le champ électrique est maintenu nul ne peut pas laisser passer les ondes électromagnétiques(ayant un champ électrique non nul) et donc agit comme un blindage parfait en les réfléchissant.
    La curiosité est un très beau défaut.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    b@z66

    Re : Cable coaxial

    Rectification, le fait de relier à la masse est tout de même indispensable: cela permet effectivement à la surface extérieure du conducteur extérieur de récupérer des charges électriques ou d'en céder pour annuler son champ électrique interne et cela de façon à ne pas modifier la répartition des charges électriques sur la surface intérieure du conducteur extérieur.
    La curiosité est un très beau défaut.

  8. #6
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    merci pour l'explication, j'ai besoin de temps pour comprendre correctement tous ça...

    Le fait de relier à la masse ( la terre ) est de garantir le potentiel du câble extérieur. Mais a t0, je perturbe avec un champ magnétique l'extérieur. Cela va perturber le potentiel de mon câble extérieur. Et pour que le câble extérieur équilibre son potentiel à zéro, cela prend une durée fini. Est-ce que cela perturbe de manière visible la mesure du courant passant dans le câble coaxial et sa tension de sortie?

    Ou est-ce que ce courant parasite apporté par le champ magnétique n'influence pas ma mesure?

    Pardon si j'insiste: Voila mon installation exact en pièce jointe.

    Au centre, le câble est soumis a un champ magnétique aléatoire et puissant (50kA a moins de 20cm, et plusieurs grosse inductance à 2 mètres).

    Est-ce cela peut perturber de manière significative la tension en bleu? je n'ai pas l'occasion de faire de test afin de vérifier.

    merci.
    Images attachées Images attachées  

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  10. #7
    calculair

    Re : Cable coaxial

    bonjour,

    Tu devrais refaire ton dessin en supposant une epaisseur au conducteur exterieur , superieur à l'effet de peau.
    La charge et le génerateur sont connectés sur le conducteur central et l'interieur du conducteur exterieur.

    L'epaisseur du conducteur exterieur est un veritable isolant, a cause de l'effet de peau, aux frequences elevées.

    Une mauvaise connection de la charge, par exemple, en se connectant sur l'exterieur du conducteur exterieur, va diminuer tres sensiblement l'effet de protection du coaxial
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  11. #8
    LPFR

    Re : Cable coaxial

    Bonjour.
    Le câble coaxial est "insensible" aux champs magnétiques extérieurs même en basse fréquence (là où l'effet de peau ou de blindage ne joue pas), par exemple à 50 Hz.
    Il est "insensible" car la tension induite par un champ externe sur l'âme et la même que celle induite sur le blindage.
    Par contre (et c'est pour cela que j'ai mis entre guillemets le mot "insensible"), comme une tension est induite, elle peut donner lieu à des courants s'il y a des boucles de masse. C'est à dire, s'il y a d'autres conducteurs qui forment un chemin pour que la tension induite crée un courant.
    Il ne suffit pas, en pratique, d'utiliser des câbles coaxiaux. Encore faut-il qu'ils soient bien branchés. Ça demande un peu d'expérience et parfois de tâtonnements pour obtenir un bon branchement quand il y a un tas de câbles coaxiaux. Souvent on utilise des câbles dont le blindage n'est branché à la masse que dans une seule extrémité.
    Au revoir.

  12. #9
    b@z66

    Re : Cable coaxial

    Citation Envoyé par tescaflown Voir le message
    merci pour l'explication, j'ai besoin de temps pour comprendre correctement tous ça...

    Le fait de relier à la masse ( la terre ) est de garantir le potentiel du câble extérieur. Mais a t0, je perturbe avec un champ magnétique l'extérieur. Cela va perturber le potentiel de mon câble extérieur. Et pour que le câble extérieur équilibre son potentiel à zéro, cela prend une durée fini. Est-ce que cela perturbe de manière visible la mesure du courant passant dans le câble coaxial et sa tension de sortie?

    Ou est-ce que ce courant parasite apporté par le champ magnétique n'influence pas ma mesure?

    Pardon si j'insiste: Voila mon installation exact en pièce jointe.

    Au centre, le câble est soumis a un champ magnétique aléatoire et puissant (50kA a moins de 20cm, et plusieurs grosse inductance à 2 mètres).

    Est-ce cela peut perturber de manière significative la tension en bleu? je n'ai pas l'occasion de faire de test afin de vérifier.

    merci.
    Le courant qui est en général utile dans un câble coaxial passe dans le conducteur extérieur par sa surface intérieure. Les perturbations venant de l'extérieur du câble ont elles une influence sur la répartition des charges sur la surface extérieure de ce conducteur. Les deux surfaces sont séparées par l'intérieur du conducteur qui, comme l'a rappelé calculair, agit comme une véritable barrière, l'effet de peau permettant de bien circonscrire les deux surfaces où peuvent se localiser les deux courants.
    Dernière modification par b@z66 ; 14/07/2010 à 14h10.
    La curiosité est un très beau défaut.

  13. #10
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    re-bonjour, et merci pour votre intérêts et vos réponse

    J'ai trouvé un document qui indique que le blindage magnétique d'un câble est inexistant aux basse fréquence

    http://www.esiee.fr/~poulichp/CEM/In.../chapitre1.PDF
    page 27

    Il est "insensible" car la tension induite par un champ externe sur l'âme et la même que celle induite sur le blindage.
    Je pensais que si un champs magnétique induit un courant sur le blindage, cela créer donc un champs qui efface le champs exterieur (perte mis de coté) Donc le conducteur interne est protégé.

    Code:
    Tu devrais refaire ton dessin en supposant une epaisseur au conducteur exterieur , superieur à l'effet de peau.
    La charge et le génerateur sont connectés sur le conducteur central et l'interieur du conducteur exterieur.
    pardon mais je ne comprend pas. Mon courant de retour circul dans le blindage. Pour la circulation du courant, il circule aussi bien sur l'extérieur que sur l'intérieur, non? seul la répartition de charge en surface intérieur et extérieur est différente? ou je suis perdu et je ne comprend rien depuis le début :S

  14. #11
    LPFR

    Re : Cable coaxial

    Citation Envoyé par tescaflown Voir le message
    Je pensais que si un champs magnétique induit un courant sur le blindage, cela créer donc un champs qui efface le champs exterieur (perte mis de coté) Donc le conducteur interne est protégé.
    Re.
    C'est vrai en haute fréquence et à condition que la profondeur de l'effet de peau soit plus petite que l'épaisseur du conducteur.
    Pour du cuivre à 50 Hz, cette épaisseur est que 28 mm. Je ne pense pas que votre câble ait un blindage de cette épaisseur.
    En basse fréquence c'est mon explication qui est valable et qui colle avec le document qui dit qu'en basse fréquence un conducteur (d'épaisseur raisonnable) ne sert pas de blindage magnétique.

    Au fait: quelles sont les fréquences qui vous gênent: les hautes fréquences ou le secteur?
    A+

  15. #12
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    Code:
    Le câble coaxial est "insensible" aux champs magnétiques extérieurs même en basse fréquence 
    OK, donc ceci est une erreur? C'est contradictoire avec ce que tu en dernier.

    Mon champs magnétique de perturbation est se situe entre 50Hz et 5kHz. ( Il comprend tous la plage en même temps)

    Donc a priori, mon problème vient des basses fréquences. La seule solution pour le protéger serait donc d'augmenter la taille du blindage?

    Autres question sans rapport avec la problème initiale. Comment puis je protéger un circuit d'un champ magnétique mais ne pas le protéger contre une direction précise? C'est possible?

    merci déjà pour votre aide, cela à déjà ma déjà avancé beaucoup.

    PS: a 50Hz ce n'est pas 28mm mais 9.3mm.

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  17. #13
    LPFR

    Re : Cable coaxial

    Re.
    Je pense que pour protéger votre montage il suffit d'utiliser un câble de bonne qualité et surtout de respecter ce que je vous ai dit à propos des boucles de terre. Il faut qu'il y ait une seule connexion à la terre. Celle que vous avez dessinée, par exemple. Dans votre dessin, tout le côté droit doit être isolé de la terre.
    Il n'y aura pas des tensions induites qui apparaissent sur la charge.
    Et attention quand vous branchez un appareil de mesure sur la charge, de ne pas rajouter un seconde prise de terre.

    Une façon possible de protéger un volume des champs magnétiques faibles est de l'entourer d'un "blindage magnétique", qui est en réalité un "court-circuit magnétique". On entoure le volume d'un matériau, comme le µ-alloy ou le permalloy, avec une perméabilité élevée,

    A+

  18. #14
    f6bes

    Re : Cable coaxial

    Bjr à tous,
    "....(50kA a moins de 20cm, et plusieurs grosse inductance à 2 mètres)...."
    Ca doit pas etre "triste" néammmoins !!
    Le hic on ne connait pas si c'est du continu ou pas ?
    50 kA, certes sous quelle tension ?

    Que se passe t il aux extrémités du cable (quelles protections ?)
    Faut peut etre pas voir QUE le cable !

    A+

  19. #15
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    tout le côté droit doit être isolé de la terre.
    Ok, je crois que ce comprend ceci. Je vais y prêter attention.

    tout le côté droit doit être isolé de la terre.
    A vrai dire c'est plutôt marrant comme expérience^^ dangereux et impossible actuel de mesurer correctement ce que je veux mais fun.

    La fréquence est proche de 48Hz initialement puis s'emballe et crée un champs chaotique avec des fréquence jusque 5kHz.

    Pour le u alloy, je ne peux l'utiliser, je très restreint en place.

    Sinon pour les protections extrémité, il n'y en a pas. Mais maintenant que je comprend un peu comment fonctionne un câble coaxial, je suis presque sûr qu'il n'est pas responsable de mes problème. Mais que cela est plutôt lié au champs dans la direction est aléatoire et change rapidement. Mais aussi dû au potentiel a proximité du câble qui est entre 1 et 6kV.

    Dans l'idéal, il me faudra quelque chose pour mesurer le champ magnétique avec un large bande et en temps réel. Et que cette appareil soit très petit... Ça existe?

  20. #16
    LPFR

    Re : Cable coaxial

    Re.
    Je continue à penser qu'un câble coaxial isolé suffit.

    Quelle est votre application? Une machine à souder par points? Un laser gigajoule? Un tokamak?

    Et c'est quoi le générateur et la charge de votre schéma?

    Comment savez-vous qu'il y a des courants ou tensions induites sur la charge? Vous les mesurez avec quoi?

    De capteurs pour mesurer des champs il y en a. Par exemple les capteurs à effet Hall. Mais si vous êtes dans un milieu bruité, il n'est pas sur que vos mesures soient fiables. D'autant plus que vous aurez exactement le même problème de choses induites sur le coax qui va au capteur.

    Si non, on peut utiliser trois bobines (qui peuvent être très petites) orientées dans les 3 axes, et mesurer les tensions induites. Vous ne mesurerez pas le champ mais la dérivée du champ. Ce qui est aussi bien. Quelles sont les dimensions de la place pour le capteur et la longueur de câble coaxial à utiliser?
    Et il faudrait que votre oscilloscope soit, lui même, insensible aux champs.
    A+

  21. #17
    tescaflown

    Re : Cable coaxial

    le schéma ne correspond pas vraiment. Je voulais comprendre l'isolation d'un d'un câble coaxiale afin de savoir si oui ou non il pouvait être responsable de l'effet non désiré sur ma mesure. Mais a priori non.

    Je sais que j' ai un souci de mesure parce que je le mesure de deux manière, il y a une mesure qui est fiable (je le sais^^) et l'autre non (celle qui utilise un câble coaxial). Et pour finaliser le projet, je ne peux mesurer que avec la méthode qui n'est pas fiable :s.

    En tous cas merci pour vos explications. Désolé, je dois rester vague, mes boss pourrai me lire^^

  22. #18
    calculair

    Re : Cable coaxial

    bonjour

    Pour eviter tout couplage entre l'exterieur du coaxial et l'interieur, il ne faut pas oublier qu'il y aà chaque extremité 3 contacts à etablir
    L'ame de coax
    l'interieur du conducteur exterieur
    l'exterieur du conducteur exterieur

    le couplage se fait genéralement quand les 2 derniers contacts ne sont pas faits dans les regles strictes de l'art.... tout en gardant la stucture coaxiale
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

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