TIPE: modèle d'antenne pour une lampe fluocompacte

[invitef29a8a7e]

Bonjour !

Dans le cadre du TIPE, nous cherchons à caractériser l'émetteur du champ électromagnétique émis par une lampe fluocompacte.

Nous avons donc fait des mesures, et au bout du compte on a réussi à dire que l'intensité du champ électromagnétique décroit en fonction de 1/sqrt(d). Cependant, il faut confronter ce résultat à un résultat théorique, un modèle autrement dit.

Vu que la décroissance en 1/sqrt(d) est "peu commune" (dans nos cours, on voit toujours des décroissances en 1/d ou 1/d² ...), on cherche un type d'émetteur ou un type d'antenne qui présente cette même décroissance. Voilà le soucis: on n'en trouve pas, ou bien toutes les fiches techniques que l'on a pu trouver ne collent pas avec nos infos.

On cherche un émetteur qui émet une onde e-m à une fréquence de 50kHz, et dont l'intensité de l'onde décroit en 1/sqrt(d).
Si quelqu'un a des pistes à nous proposer, elles sont le bienvenu!

Merci!
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[albanxiii]

Bonjour,

Etant donné : http://forums.futura-sciences.com/tp...-tpe-tipe.html

- Les sujets traités
Seuls les sujets relatifs aux questions administratives, pédagogiques et méthodologiques seront traités dans la section TPE/TIPE. Exemple : comment trouver une problématique ? Comment organiser mon plan de rapport ? Comment se déroule l’évaluation ? Comment préparer mon exposé ? Quoi mettre dans l’introduction ?
Par contre, les questions scientifiques ou techniques devront être posées sur les forums scientifiques ou techniques concernés.
Par exemple, dans le cas d’un TPE sur les Bobines, si la question concerne le fonctionnement d’une bobine ou les différents types de bobines, alors posez cette question sur le forum électronique : vous aurez davantage de réponses, et ça permettra d’éclaircir la section TPE.

je déplace en physique.

Pour la modération.

[gwgidaz]

Bonjour
La décroissance en v= 1/sqrt(d) n'existe pas (sauf des cas particuliers à quelques centimètres de distance) . Donc revoyez votre mesure...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Avec quel moyen avez-vous mesuré le « champ électromagnétique » ?
Avez-vous tenu compte de celui des ondes lumineuses émisses ? Ce sont les onde électromagnétiques les plus intenses émisses par les lampes.
Quelle est la fréquence des « choses » que vous avez mesurées ?

Et si vous voulez avoir la certitude que quelque chose, cela est que l’émission des ondes électromagnétiques de 50 Hz est tellement ridiculement microscopique, qu’aucun appareil à votre portée ne peut les détecter.

Votre appareil, mesure quelque chose. Mais quoi ? Des champs magnétostatiques ? Électrostatiques ?
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef29a8a7e]

Bonjour
Merci d'avoir déplacé le sujet... j'ai raté ce post.

Pour le mesurer, on a utilisé un oscilloscope et une antenne de notre confection: du fil enroulé en une dizaine de spires.
La fréquence de l'onde était de 50 kHz, c'était un signal plutôt propre.

Notre professeur nous avait dit que c'était soit le champ que l'on mesurait, soit son intensité (I est proportionnel à V²) donc que devrions nous en conclure??
Quant à la décroissance en 1/sqrt(d), nous avions réalisé une courbe log(V)=a*log(d) + b et nous avions trouvé que a = 1/2

Merci

[invite6dffde4c]

Re.
Il faudrait donner plus de précisions sur « l’antenne ». Si c’est une bobine fermée entre la terre de la sonde et la pointe de touche, vous avez mesuré le champ magnétique. Si c’est une bobine « ouverte » vous avez mesuré, grosso modo, le potentiel électrique créé par le secteur.

En tout cas ce n’est certainement pas le champ électromagnétique que vous vous avez mesuré.

D’ailleurs, si vous mettez un bout de fil sur la sonde (aviez-vous une sonde 10:1 ?) vous trouverez du 50 Hz, même sans aucun appareil branché dans la pièce. La phase du secteur crée ce champ électrique.

Si la sensibilité de votre mesure avait été assez élevée, vous auriez dû obtenir un champ de quelques 20 kHz qui est la fréquence utilisée par l’électronique qui alimente l’ampoule.

Quand à la dépendance 1/racine, elle doit venir de la géométrie de la manip. Impossible de se prononcer sans connaître les détails.
A+

[Gwinver]

Les fluo compacts ont des fréquences de découpage en général aux environs de 45 kHz, la visuation du signal est donc correcte.
Il faut se poser des questions sur la manip de mesure du champ électromagnétique.
En théorie, la puissance d'un rayonnement électromagnétique exprimée en W/m² est en 1/d². Mais, la tension en V/m ou le champ magnétique en A/m diminuent en 1/d. Il en ira de même respectivement pour la puissance, la tension ou le courant capté par une antenne.
Attention, ceci n'est valable qu'au delà d'une certaine distance de l'émetteur, fonction de la dimension de l'antenne émettrice et de la longueur d'onde.
Le capteur est une bobine de fil reliée à l'oscilloscope, mais, celui-ci a en général une impédance très élevée, le courant parcourant la bobine est faible, on ne sait donc pas vraiment ce que capte cette bobine.

[gwgidaz]

Les fluo compacts ont des fréquences de découpage en général aux environs de 45 kHz, la visuation du signal est donc correcte.
Il faut se poser des questions sur la manip de mesure du champ électromagnétique.
En théorie, la puissance d'un rayonnement électromagnétique exprimée en W/m² est en 1/d². Mais, la tension en V/m ou le champ magnétique en A/m diminuent en 1/d. Il en ira de même respectivement pour la puissance, la tension ou le courant capté par une antenne.
Attention, ceci n'est valable qu'au delà d'une certaine distance de l'émetteur, fonction de la dimension de l'antenne émettrice et de la longueur d'onde.
Le capteur est une bobine de fil reliée à l'oscilloscope, mais, celui-ci a en général une impédance très élevée, le courant parcourant la bobine est faible, on ne sait donc pas vraiment ce que capte cette bobine.

Oui, attention, ceci est valable à une "certaine distance de l'émetteur", qui est de l'ordre de lambda /pi, soit ici environ 3 Km.....

[gwgidaz]

Bonjour,

je suppose que vous avez utilisé quelques spires dont les deux extrémités sont reliées à un oscilloscope. Vous mesurez donc la tension aux bornes de ces spires. dans ces conditions,l'impédance de cette bobine est faible pour cette fréquence de 50 KHz. Vous mesurez donc un champ magnétique , et pas une onde électromagnétique.
Une onde électromagnétique telle qu'on l'entend habituellement est constituée d'un champ E et d'un champ H , tels que E/H = 377 ohms.
Le problème, c'est que cette onde se forme à une distance de la source au moins égale à une fraction non négligeable de la longueur d'onde. Pour une fréquence de 50 KHz, de lambda = 6000m, il faut ètre à plusieurs Km de cette source!

Vous ne mesurez donc pas une onde électromagnétique, mais un champ H si votre boucle est fermée sur l'oscilloscope, et un champ E si votre conducteur est laissé "en l'air" .
j'ai supposé que votre boucle était refermée, donc vous mesurez un champ H en appliquant la formule e = -d phi/td
Ce champ est un vecteur , il faudra orienter la boucle pour obtenir le maximum de tension, donc H normal à la boucle .
Ce vecteur change de direction si vous vous éloignez de la lampe, donc attention aux erreurs de mesures ...Vous devez trouver une décroissance plus rapide que 1/D pour le champ.

Rien de dit d'ailleurs que votre lampe ne rayonne pas aussi du champ E. Donc il vous faudra aussi faire une mesure avec un capteur de champ E ....
Comme vous n'étes pas dans une zone d'onde électromagnétique lointaine, le rapport entre E et H sera quelconque, ainsi que leur orientation l'un par rapport à l'autre. Leur produit vectoriel indique la direction dans laquelle l'énergie se déplace, et vous trouverez que cette énergie ne s'éloigne pas de la source : vous n'étes pas dans une zone de "propagation ", mais en présence d'une onde évanescente , et mesurer l'énergie transportée n'a pas de sens .

Il est certain que cette manip n'est pas la plus simple si on veut se familiariser avec la mesure d'une onde électromagnétique....