Pourquoi une antenne émet-elle?

[ecolami]

Bonjour,
Cela fait si longtemps qu'on emploie des antennes que l'on n'oublie un peu cette question.
En effet on applique une courant d'une certaine fréquence et on remarque que plus elle est élevée et meilleur est le rendement d'émission.
Or le signal alternatif n'aurait aucune raison de provoquer une émission: une fois les charges électriques sont repoussées la fois d'aprés attirées.

Je pense, sans en avoir de preuve, que cela s'explique parce que la vitesse de réintégration (=de retour) du courant haute fréquence dans le conducteur de l'antenne est limitée: donc avec des fréquences croissantes il y a de plus en plus d'ondes qui sont émises parce que le conducteur ne peut pas les reprendre.

PS/ je suis chimiste et curieux d'ou cette question adressée a des physiciens.
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[Nicophil]

Bonjour,

Or le signal alternatif n'aurait aucune raison de provoquer une émission: une fois les charges électriques sont repoussées la fois d'aprés attirées.

Un courant continu génère un champ magnétostatique ; si le courant ondule, le champ magnétique ondule.

[albanxiii]

Bonjour,

Or le signal alternatif n'aurait aucune raison de provoquer une émission: une fois les charges électriques sont repoussées la fois d'aprés attirées.

Donc, elles sont accélérées, donc elles émettent un champ électromagnétique de rayonnement.

@+

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Une charge accélérée émet une onde électromagnétique.
Dans un courant alternatif, les électrons subissent une accélération sinusoïdale.
Vous trouverez les calculs simplifiés (en partant du rayonnement d’une charge) dans les premières pages de ce fascicule :
http://forums.futura-sciences.com/at...enne-ant-a.pdf
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

[QUOTE=ecolami;5503852]
En effet on applique une courant d'une certaine fréquence et on remarque que plus elle est élevée et meilleur est le rendement d'émission.
/QUOTE]
Bjr à toi,
le, reste ayant été dit... ta phrase ne veut rien dire.
C'est plus tot le contraire...plus on monte en fréquence, plus les pertes ( diverses ) augmentent...ce qui ne conforte paas ...un MEILLEUR rendement.
Je serai scurieux de savoir sur quoi tu t'appuies pour dire cela ?

Bonne journée

[ecolami]

Bonjour,
Je ne souhaite pas calculer une antenne, juste savoir POURQUOI elle émet. Je sais ce que sont les champs électromagnétiques.
remarque j'ai réécrit en plus court un texte qui a disparu.

[inviteede7e2b6]

hello , c'est complexe ( équations de Maxwell et toussa) et demande un niveau mathématique conséquent.

un bon bouquin :

http://livre.fnac.com/a2505162/A-Duc...ie-et-pratique

[curieuxdenature]

Bonjour,
Je ne souhaite pas calculer une antenne, juste savoir POURQUOI elle émet.

Bonjour

pourtant, en faisant le calcul on comprend pourquoi et comment elle emet.
L'antenne se caractérise par deux composantes, une résistance pure, c'est celle qui permet de connaitre la puissance émise, et une composante réactive.
Cette dernière se comporte comme un condensateur quand l'antenne est trop courte et comme une self quand elle est trop longue.

Quant à la résistance ohmique, elle est proportionnelle à sa longueur effective par rapport à la longueur d'onde.
Autrement dit, plus elle est 'courte' plus R est petit.
L'antenne idéale doit donc répondre à une réactance nulle (ni capacitive, ni inductive) et à une résistance ohmique adaptée au générateur.
Dans ce cas, le rendement est maximum puisque toute l'intensité fournie est émise (comme un radiateur mais sur une fréquence radio).

-Pourquoi elle émet : parce que le circuit est fermé sur l'espace extérieur, il se comporte comme une résistance pure. (50 ohms par exemple)
-Son rendement n'est pas dépendant de la fréquence émise mais du rapport entre sa longueur physique et la longueur d'onde, il passe par un maximum quand l'antenne est adaptée au générateur.
C'est pourquoi l'antenne CB mesure environ 2.64 m pour présenter un maximum de rendement à 27.185 MHz (par exemple)

Il y a beaucoup de choses à dire, étudie le pdf de LPFR ...

[Lansberg]

Bonjour,

pour fabriquer une antenne "fonctionnelle", il faut qu'il y ait un déséquilibre dans la distribution des charges et des courants parcourant l’antenne. On peut y parvenir par toute variation temporelle du courant ou par une discontinuité dans l’antenne ce qui conduit à une accumulation de charges.
Un petit pdf à consulter : http://amtb65.free.fr/antenne%20RC.PDF

[bachir1994]

Bonjour,
Je ne souhaite pas calculer une antenne, juste savoir POURQUOI elle émet. Je sais ce que sont les champs électromagnétiques.
remarque j'ai réécrit en plus court un texte qui a disparu.

Bonjour,
Il faut plutôt dire "comment" une antenne rayonne-elle ,
pour moi, sous contrôle des spécialistes, je dit que le rayonnement existe dés qu'il y'a une variation de courant dans un conducteur, et le rayonnement (ou dirais je la propagation) se fait dans certaine condition ou les deux champs magnétique et électrique s'épanouissent dans l'air, et ce des basse fréquence (GO, quelques KHZ)...jusqu'au ultra hautes fréquences (SHF, plusieurs GHZ).
et dans la pratique on exploite pour les basses fréquence la composante magnétique du CEM pour emettre et recevoir, en usant d'un noyaux de ferrite avec une bobine de plusieurs spires,
par contre à partir des ondes FM( >88 mhz) on fait appel à la composante E en accordant une antenne Lambda/4 ou /2 avec Lambda métrique dans les 100 MHZ, centimétrique dans les 1000 MHZ et millimétrique dans les 10 GHZ.
Pour terminer le rayonnement et un échange d'énergie entre un électron et un photon, ou la naissance d'un photon sous une énergie cinétique d'un électron .
Et Merci.

[bachir1994]

Rebonjour,
d'autres détails :
concernant le choix des composantes E ou B, dans les émissions réception, celui de noyaux de ferrite pour les basses fréquences est justifié par le faite que la longueur d'onde est kilométrique dans ce cas (lambda= vitesse de la lumière/fréquence) ce qui n'est pas pratique, par contre dans les hautes fréquences la longueur d'onde est métrique, centimétrique et même millimétrique et la bobine du ferrite va se résumer à une portion de bobine (spire) si on opte pour la composante B et cela n'est vraiment pas pratique !
à l’échelle atomique, et toujours sous contrôle des spécialistes, le rayonnement électromagnétique se définit comme étant un échange d'énergie entre un électron en accélération et un photon, ou plutôt un photon est une énergie qui nait de l’anergie cinétique d'un électron.
A+

[ecolami]

Bonsoir,
Je vous remercie de vos contributions!

[bachir1994]

Bonjour,


Donc, elles sont accélérées, donc elles émettent un champ électromagnétique de rayonnement.

@+

Bonjour ALBANXIII,
Juste pour m'éclairer : j'ai parler dans mon message d’énergie cinétique d'un électron qui rayonne, elle existe même si l'électron n'est pas en accélération (à vitesse constante énergie cinétique = 1/2mv² ),
et vous avez parler d'électron accéléré qui rayonne,
je ne sais pas est ce que c'est vrai aussi dans mon cas (rayonnement de l’électron à vitesse constante ).
autre chose :
on dit que le champs magnétique dévie l’électron de sa trajectoire et le champs électrique l’accélère, est ce vrai ?
Merci de m'éclairer la dessus .
A+

[invite6dffde4c]

Bonjour Bachit1994.
Un électron rayonne quand il est accéléré et l’énergie rayonnée diminue d’autant son énergie cinétique.
Un électron à vitesse constante ne rayonne pas. Même si pour des électrons de très hautes énergies (relativistes), la vitesse est tellement proche de celle de la lumière qu’elle ne change pas beaucoup quand l’électron rayonne. Son énergie cinétique diminue avec une faible diminution de sa vitesse. C’est le cas pour les électrons dans un synchrotron.
L’électron est forcée par des champs magnétiques à décrire des cercles (ou presque). Ces champs magnétiques accélèrent les électrons (puisque leur vitesse change de direction), sans pour autant changer leur énergie.
Au revoir.

[f6bes]

on dit que le champs magnétique dévie l’électron de sa trajectoire et le champs électrique l’accélère, est ce vrai ?
Merci de m'éclairer la dessus .
A+

Bjr à toi ,
T'as pas du connaitre les TV à tube cathodique ou les oscilloscopes.
Daans les TV à tubes cathodiques la déviation du faisceau d'électrons se fait à l'aide de bobine de déviation (champ magnétique)
de meme dans les tube d'oscilloscopes la déviation (à l'aides des plaques de déviation verticales et horizontles) se fait
à l'aide de (champ électrique). Dans les deux cas ça sert à "positionner" le spot et créer le délacement du faisceau d'électrons.

Bonne journée

[bachir1994]

Merci à LPFR et f6bes,
pour vos deux explications.
A f6bes :je fait partie de la génération qui connait les tubes cathodique et j'en ai même un qui marche à la maison, je suis aussi nostalgique de l'époque ou cette technologie était à son apogée.
techniquement parlant je me suis aussi bien documenté des techniques utilisées autrefois pour la déflexion par champ électrique (oscilloscope), ou magnétique qui est régi par la loi de LAPLACE, seulement l'idée que j'avais en tête est que le champs électrique accélère le faisceau électronique (THT d'un tube cathodique) et peut aussi le dévier, mais le champs magnétique le dévie de sa trajectoire mais ne l’accélère pas !
et j'ai bien saisi la réponse de LPFR : le champs magnétique ne travail pas et c'est le champs électrique qui fournit de l'énergie aux électron et les accélère.
et désolé d'être lourd dans la compréhension.
A+.

[invite6dffde4c]

Re.
Le champ magnétique n’accélère pas les électrons car la force qu’il exerce (Lorentz et non Laplace) est perpendiculaire à la vitesse.
Le champ électrique peut accélérer ou freiner les électrons. Mais dans le cas d’un oscilloscope, la force crée par les plaques de déflexion est aussi presque perpendiculaire à la trajectoire, et le changement de vitesse se fait surtout en direction en non en module.
A+

[bachir1994]

Merci LPFR,
je commence vraiment à voir le bout du tunnel.
A+

[invite9d3e6dd3]

Cette question trouve une bonne réponse dans " l'electrodynamique des corps en mouvement " papier publié en 1905 Par Einstein et qui comporte des considérations relativistes. Il ne faut pas s’effrayer de voir le nom d'Einstein dans cette histoire d'Antennes, c'est assez simple à piger....
Un conducteur parcouru par des électrons à vitesse constante ( courant continu ) induit un champ magnétique . Si les électrons sont accélérés (vitesse variable ) ,comme c'est le cas en courant alternatif le conducteur rayonne sous la forme d'un champ électromagnétique à la vitesse de la lumière. Inversement ce champ crée un courant électrique quant il " traverse" une antenne. Donc une antenne bien adaptée à l'émission le sera aussi pour la réception.
Cette condition de " Mouvement accéléré" pour des charges électriques comme l'électron, a une similitude avec les masses , lesquelles peuvent créer des ondes gravitationnelles si elles sont accélérées . Il semble que cette prédiction d'Einstein ait été constatée ces jours ci aux USA .