Puissance réfléchie

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Hello,

J’ai un cours sur les antennes mais il y quelque chose que je ne comprends pas trop. On a un générateur qui va créer un courant dans un fil auquel est relié une antenne. L’antenne va générer à partir de ce courant une onde électromagnétique. Jusque là ok, mais dans mon cours on parle du facteur de reflexion de l’antenne. Je ne comprends pas pourquoi si on a une certaine puissance PgP_g qui est générée alors on aura une puissance PrP_r qui est réfléchie dans le fil. Pourquoi on a réflexion ?

Aussi j’ai ça dans mon cours : A l’extrémité de la ligne de transmission, l’antenne est considérée,pour le signal, comme une impédance ZZ qui peut être complexe. Mais pourquoi ? Mon hypothèse c’est que le conducteur qui va transformer le courant alternatif en onde à une certaine resistance ?

Merci et bonne journée !

Je ne comprends pas pourquoi si on a une certaine puissance PgP_gPg​ qui est générée alors on aura une puissance PrP_rPr​ qui est réfléchie dans le fil. Pourquoi on a réflexion ?

Car tout ce qui va dans le fil ne devient pas un champ électromagnétique, et une fois au bout de l’antenne le signal est réfléchi dans le fil.

Mais pourquoi ? Mon hypothèse c’est que le conducteur qui va transformer le courant alternatif en onde à une certaine resistance ?

Un fil n’a pas une résistance nul. Cela est souvent négligeable dans le cas de petits fils dans un circuit électrique à des fréquences basses mais l’est moins avec un fil dans une antenne, souvent plus long et gros, avec un signal qui a une fréquence élevée.

Par ailleurs, le fait de rayonner électromagnétiquement se comporte comme une résistance fictive car il y a évidemment des pertes. Mais contrairement à une résistance réelle qui perd de l’énergie en émettant de la chaleur (effet Joule) ici c’est en émettant le rayonnement électromagnétique du signal.

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Merci beaucoup pour ta réponse !

Je comprends mieux pour la résistance. Néanmoins c’est toujours flou pour moi pour la réflexion.

Car tout ce qui va dans le fil ne devient pas un champ électromagnétique, et une fois au bout de l’antenne le signal est réfléchi dans le fil.

Je ne comprends pas très bien cette explication… désolé. Dans le fil on un champ électrique qui à été généré par le générateur. Or champs éléctrique en mouvement => champ magnétique. Donc il y a bien un champ électromagnetique dans le fil ? Mais pourquoi au bout de l’antenne le signal est réflechi dans le fil ?

N.B : d’ailleurs on a admis dans le cours que le coefficient de réflexion vaut : Crefle=ZantZfZant+ZfC_{refle} = \frac{Z_{ant}-Z_f}{Z_{ant}+Z_f} ou ZantZ_{ant} est l’impédance de l’antenne et ZfZ_f l’impédance du fil. Est-ce que tu sais si il y a un moyen de démontrer cette formule, ou au moins de l’interpréter ?

Merci beaucoup !

Elle se démontre ainsi; considère le signal incident i+, v+=Zfi+i_+,~v_+=Z_fi_+ et le signal réfléchi i, v=Zfii_-,~v_-=Z_fi_-. Au niveau de ton antenne, tu as v++v=Zant(i+i)v_+ + v_- =Z_\mathrm{ant}(i_+ - i_-), d’ou Crefle=vv+=ZantZf(1Crefle)1=ZantZfZant+ZfC_\mathrm{refle}=\frac{v_-}{v_+}=\frac{Z_\mathrm{ant}}{Z_f}(1 - C_\mathrm{refle})-1=\frac{Z_\mathrm{ant}-Z_f}{Z_\mathrm{ant}+Z_f}

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Salut,

Or champs éléctrique en mouvement => champ magnétique. Donc il y a bien un champ électromagnetique dans le fil ?

Champ électrique en mouvement, ça veut pas dire grand chose… Ce qui fabrique du champ magnétique, ce sont les variations spatiales du champ électrique et le flux de charges (le courant en des termes plus simples). Cela dit, effectivement il y a bien un champ électromagnétique dans le fil, mais tu confonds ici deux choses. Le champ électromagnétique qui vient simplement du fait qu’on est en train de faire circuler du courant, et le champ électromagnétique qui correspond au signal que l’on veut envoyer à travers l’antenne. Dans une antenne idéale, on aurait 100% de l’énergie électrique envoyée qui serait transformée en signal électromagnétique utile. Dans la vraie vie, ça ne marche pas comme ça et une partie de l’énergie seulement est transformée en signal utile, une partie est perdue sous forme de chaleur, et une partie en réfléchie. Il n’y a pas grand chose de plus à comprendre en fait, c’est juste que les objets idéaux n’existent pas et que l’énergie va où elle peut.

Merci beaucoup pour vos réponses ! C’est plus clair maintenant.

Pour finir il y a quelque chose qui m’intrigue encore un peu. Pourquoi quand la resistance du fil est la même que celle de l’antenne il n’y a pas réflexion ? Ca se remarque dans la formule mais je ne vois pas pourquoi c’est vrai.

Pourquoi quand la resistance du fil est la même que celle de l’antenne il n’y a pas réflexion ? Ca se remarque dans la formule mais je ne vois pas pourquoi c’est vrai.

La réflexion d’une onde électrique est le même phénomène général que la réflexion de n’importe quel type d’onde lorsque le milieu change. Si tu as une impédance constante, l’onde électrique voit un domaine continu et ne se réfléchie pas. Ta question est équivalente à se demander pourquoi il n’y a pas d’écho sonore dans un espace ouvert plat ou pourquoi la lumière ne se réfléchie pas en plein milieu de l’air. Il n’y a pas de barrière énergétique particulière qui s’oppose à ce que l’onde passe, elle ne va pas rebrousser chemin sans raison.

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