Propagation dans les milieux conducteurs

[bachir1994]

Bonjour à tous,
J'ai déjà rencontré ce sujet dans plusieurs rubriques de ce forum, mais je le relance comme même car j'ai besoin de quelques éléments de réponses et j'espère que d'autres aussi en bénéficieront.
Prenons un exemple :
supposons qu'on a deux conducteur parallèles d'une longueur de plusieurs kilomètres alimenté par un générateur "continu" et coupé par un interrupteur. si je me trempe pas, ou moment ou on ferme l’interrupteur il y'a bien un courant qui va naitre et parcourir la ligne, en sachant que cette dernière est assimilée à une successions de condensateurs (parallèles) et bobines (séries), et la tension ne va s'établir au bout des deux fil qu’après un certain moment, qui est le temps de propagation tout le long de cette ligne, et qui est défini par la vitesse de l'onde électromagnétique dans ce milieu conducteur.
ma question est, si par exemple on est dans les courant et tensions fortes, et en sachant que mon exemple traite un régime transitoire puis lorsque on est en régime établi nous sommes dans le cas de l’électricité statique, ou on voit une accumulation importante d’électrons dans la borne négative du câble. je doit admettre que ce ne sont pas les électrons du générateur à l'autre bout qui se sont pas accumulés à l'autre bout du câbles car il ont pas le temps de le faire (vu la vitesse ou les choses se déroules, quasiment à la vitesse de la lumière et la vitesse de l’électron est tés largement au dessous de cette dernière), mais je ne sais pas d’où viens ce flux d’électrons, est ce que c'est les mêmes qui se trouvent dans le conducteur lui même ou c'est autres chose ?
une deuxième question : dans les basses fréquence 50hz , est ce que on peut parler d'onde stationnaires et d'ondes réfléchies vu que on a dit que les câbles est très longs ? .
Merci d'avance.
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[LPFR]

Bonjour.
Les deux conducteurs forment ce qui s’appelle une « ligne bifilaire »
La propagation ne se fait pas dans un milieu conducteur, mais dans le diélectrique qui entoure les conducteurs. Mettons du vide ou de l’air. Ça ne change pas grand-chose sur le fond.
Je prendrai une tension de 5 V (c’est plus court à écrire).

Quelques picosecondes après la fermeture de l’interrupteur le premier centimètre de la ligne se sera chargé à 5V. Le reste n’a pas bougé. Il y a une capacité entre ce cm d’un des conducteurs et le premier cm de l’autre. Pour charger ce condensateur il a fallu fournir du courant. Et ce courant a servi à créer la charge de surface sur les conducteurs. Une charge de surface positive sur le conducteur positif (une très très très léger manque d’électrons au niveau du premier cm de la surface. Et un très très très léger excès d’électrons sur la surface du premier cm de l’autre conducteur.
Ce courant crée aussi un champ magnétique autour des conducteurs.
Le courant qui a circulé est calculable théoriquement (et mesurable) et est égal à la tension de l’alim (5 V) divisée par l’impédance caractéristique de la ligne. Cette impédance est en réalité une résistance. Sa valeur dépend des dimensions et de l’écartement des conducteurs et se situe dans les quelques centaines d’ohms pour une ligne bifilaire.
Une fois que le premier cm s’est chargé, la situation continue de la même manière pour le second. Le même courant continue à circuler pour charger le deuxième cm et les surfaces des conducteurs se chargent pour ce cm.
Et ainsi de suite jusqu’à la fin. Le « front d’onde avance à la vitesse de la lumière dans le milieu qui entoure les conducteurs. C'est-à-dire ‘c’ si c’est dans le vide.

Ce qui arrive quand le front d’onde arrive à l’extrémité de la ligne, est une peu plus compliqué et dépend de ce qui est branché. Je laisse ça pour plus tard, et je pense que vous aussi devriez attendre d’étudier l’électromagnétisme pour vous y attaquer.

Et, comme d’habitude, ce n’est pas un problème d’électrostatique.

Au revoir.

[bachir1994]

Bonjour LPFR,
Avant tout je te remercie pour ta réponse claire.
Par rapport au bagage qu'il faut pour comprendre ces phénomènes dit électromagnétique, regroupés grâce au génie de Maxwell.
je tiens à te rassurer que je me sent tout prêt à encaisser tes explications, car j'ai déjà étudier, l'électromagnétisme .
par rapport à la propagation une autre question qui tourbillonne dans ma tête depuis toujours, est ce vraiment dans une ligne bifilaire quelconque l'énergie est transportée par l'isolent ou le diélectrique, et dans le cas ou la réponse est vrai : pour quoi on doit dé mentionner les câbles électrique selon le courant qui y circule.
Merci d'avance.

[LPFR]

Re.
Dans une ligne bifilaire ou coaxiale, la puissance n’est pas transportée par les champs mais par les conducteurs.
C’est dans les guides d’onde où la puissance est transportée par les champs.
Mais, en haute fréquence, le courant qui circule, dans les deux cas, subit l’effet de peau, et circule à la surface des conducteurs. On les couvre d’une couche d’argent ou d’or pour diminuer les pertes.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[bachir1994]

Bonjour,
Je suis désolé de te compliquer la tache, mais j'arrive pas à comprendre que dans le cas d'un câble coaxial avec un diélectrique de mauvaise qualité (électriquement je sais bien que c'est l'impédance caractéristique (linéique) du câble coaxial qui varie et qui se désadapte ), ne transmet pas la puissance nécessaire au récepteur malgré que le conducteur central et la tresse sont en très bon état. c'est là j'arrive pas à faire ce lien entre électron dans le conducteur et champs entourant le conducteur.
Merci.

[stefjm]

Cette impédance est en réalité une résistance. Sa valeur dépend des dimensions et de l’écartement des conducteurs et se situe dans les quelques centaines d’ohms pour une ligne bifilaire.

Il faudra vraiment que vous précisiez un jour ce que vous voulez dire par "réalité".

L'usage veut que l'on dise impédance et pas résistance pour justement faire la différence entre une résistance ohmique qui chauffe et cette impédance caractéristique non ohmique et non chauffante!

Cette impédance caractéristique fait intervenir le condensateur et la self (linéïque) de la ligne, uniquement des grandeurs réactives. (quand on néglige les pertes.)



http://fr.wikipedia.org/wiki/Impédance_caractéristique

Ce qui arrive quand le front d’onde arrive à l’extrémité de la ligne, est une peu plus compliqué et dépend de ce qui est branché. Je laisse ça pour plus tard, et je pense que vous aussi devriez attendre d’étudier l’électromagnétisme pour vous y attaquer.

@ bachir
http://www.ta-formation.com/cours/n-lignes.pdf
Le front d'onde échelon se réfléchit ou pas selon l'adaptation à la ligne.

Cordialement.

[LPFR]

Bonjour,
Je suis désolé de te compliquer la tache, mais j'arrive pas à comprendre que dans le cas d'un câble coaxial avec un diélectrique de mauvaise qualité (électriquement je sais bien que c'est l'impédance caractéristique (linéique) du câble coaxial qui varie et qui se désadapte ), ne transmet pas la puissance nécessaire au récepteur malgré que le conducteur central et la tresse sont en très bon état. c'est là j'arrive pas à faire ce lien entre électron dans le conducteur et champs entourant le conducteur.
Merci.

Re.
C’est la même situation qu’avec un condensateur avec des pertes diélectriques. La charge de la capacité entre les deux conducteurs pressente des pertes pour les mêmes raisons que dans un condensateur.
Il faut plus d’énergie pour charger le condensateur à la même tension que si le condensateur était parfait.
Les électrons dans le conducteur n’on rien à voir avec les diélectrique qui l’entoure à cet endroit. Le champ électrique externe à cet endroit est crée par les électrons (en excès ou en manque) situés à la surface du conducteur. Les électrons qui circulent dans le conducteur servent à charger et décharger la surface du conducteur un peu plus loin.
Et j’arrête là. La communication a trop de bruit de fond qui m’emmerde. Ce n’est pas votre faute.
A+

[stefjm]

Et j’arrête là. La communication a trop de bruit de fond qui m’emmerde. Ce n’est pas votre faute.

C'est l'inconvénient ou l'avantage sur un forum public.
Passez en MP avec Bachir.
L'esprit de Noël ne souffle pas sur tout le monde...

[bachir1994]

Bonjour,
Çà me rend navré de voir une discussion scientifique prendre une telle tournure, en cette périodes des fêtes de fin d'année !
Je vous remercies tout les deux pour vos réponses complémentaires qui m'ouvre les vois de la vérité scientifique.
Bonne fêtes à tous les deux et tous les participants de ce forum.
A+