Antenne d'émission/réception radioélectricité

29 mars 2010

Bonjour à tous,

Besoin de vos avis !

Fonctionnement d'une antenne radio :

Voir par exemple :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Antenne_radio%C3%A9lectrique

Et sans doute plein d'autres articles facilement trouvés dans la littérature, et qui expliquent pas mal de choses sur le fonctionnement des antennes (dipôles, yagi, feed, parabole etc, etc....), et la mise au point d'une antenne rayonnant sur une fréquence donnée est très facile, même pour le néophyte, en respectant certains critères purement géométriques, dirai-je....

Mais, que se passe-t-il réellement au niveau des électrons présents dans le barreau conducteur constitué par l'antenne ? Comment le courant électrique alternatif donne-t-il lieu au rayonnement et que se passe-t-il au niveau des électrons présents dans le barreau ? Comment l'énergie du courant se transforme-t-elle en rayonnement électromagnétique ?

La circulation des électrons au sein d'un métal conducteur d'électricité peut-elle être assimilée, dans certaines conditions relativement proches, à celle des particules d'un gaz parfait comme certaines théories le laissent penser ?

Sans tenir compte de phénomènes à priori beaucoup mieux maîtrisés comme l'effet de peau aux très hautes fréquences (encore que) ou l'effet Hall etc...

Votre avis ??

Merci

Paul émile · 29 mars 2010

C'est intéressant, je me suis aussi posé cette question !

Une grande découverte pour moi fut d'apprendre qu'il n'y avait pas d'effet de seuil pour le rayonnement électro-magnétique : J'ai longtemps pensé que les ondes radio ne pouvaient se former qu'au delà d'une certaine fréquence, mais j'ai découvert un jour que ce n'était pas le cas en lisant un article sur les transmissions en très basse fréquence utilisées pour les communications avec les sous-marins en immersion profonde .

A ces fréquences ( quelques dizaines de hertz ) le rayonnement est peu atténué par le milieu liquide et les sous-marins utilisent soit des antennes filaires trainées de grande longueur soit des cadres ferrites complexes fonctionnant avec la seule composante magnétique.

Du côté de l'émetteur c'est plus compliqué il faut des puissances d'émission énormes et des aériens accordés très longs .

Je crois que le système américain " HAARP " soupçonné d'être utilisé à d'autres fins est à l'origine un émetteur pour cette application qui fonctionne en quelque sorte à "l'envers" avec la haute fréquence qui sert en fait de porteuse pour ioniser la haute atmosphère et qui est modulée en basse fréquence qui sera rayonnée sur de grande distances par cet aérien fictif .

Donc cela signifie qu'il n'y a pas de phénomène particulier de comportement entre les électrons et l'antenne ?

On peut se poser la question à l'autre extrémité du spectre, pour les très hautes fréquences, mais on sait qu'elles se rapprochent des caractérisiiques de la lumière avec entre autre une directivité de plus en plus grande à mesure que la fréquence croît .

29 mars 2010

C'est intéressant, je me suis aussi posé cette question !
Une grande découverte pour moi fut d'apprendre qu'il n'y avait pas d'effet de seuil pour le rayonnement électro-magnétique : J'ai longtemps pensé que les ondes radio ne pouvaient se former qu'au delà d'une certaine fréquence, mais j'ai découvert un jour que ce n'était pas le cas en lisant un article sur les transmissions en très basse fréquence utilisées pour les communications avec les sous-marins en immersion profonde .

A ces fréquences ( quelques dizaines de hertz ) le rayonnement est peu atténué par le milieu liquide et les sous-marins utilisent soit des antennes filaires trainées de grande longueur soit des cadres ferrites complexes fonctionnant avec la seule composante magnétique.

Du côté de l'émetteur c'est plus compliqué il faut des puissances d'émission énormes et des aériens accordés très longs .

Je crois que le système américain " HAARP " soupçonné d'être utilisé à d'autres fins est à l'origine un émetteur pour cette application qui fonctionne en quelque sorte à "l'envers" avec la haute fréquence qui sert en fait de porteuse pour ioniser la haute atmosphère et qui est modulée en basse fréquence qui sera rayonnée sur de grande distances par cet aérien fictif .

Donc cela signifie qu'il n'y a pas de phénomène particulier de comportement entre les électrons et l'antenne ?

On peut se poser la question à l'autre extrémité du spectre, pour les très hautes fréquences, mais on sait qu'elles se rapprochent des caractérisiiques de la lumière avec entre autre une directivité de plus en plus grande à mesure que la fréquence croît .

Merci de la réponse, Paul émile,

C'est vrai qu'il y a le domaine des transmissions VLF (Very low Frequencie) que tu soulignes très justement (on n'en est pas loin dans le domaine des émetteurs longues ondes tels que RTL, Radio Monte Carlo, etc....), mais même un cable électrique véhiculant du 50 Hz rayonne aussi.. L'avantage des VLF, c'est qu'elles sont capables de se transmettre sans atténuation trop énorme, dans des milieux liquides, par exemple, ce qui n'est pas le cas des ondes hectométriques, décamétriques, VHF,UHF et encore moins SHF de fréquences beaucoup plus élevées...D'où leur utilisation pour transmission avec des sous-marins, mais comme tu dis, à ce niveau, les moyens à mettre en oeuvre sont énormes ....

Je ne pense pas qu'il soit possible de créer dans l'ionosphère une zone de transmission pour ces VLF, d'ailleurs, les transmissions VLF avec sous-marins sont de toute manière très difficiles à réaliser, et se limitent à quelques lettres codées en morse...Dès que le sous-marin reçoit une demande de contact en VLF, il fait surface et utilise VHF,UHF ou SHF pour transmission ponctuelle très rapide et quasi indétectable avec un satellite de télécom VHF ou UHF ou SHF militaire (temps de transmission : peut-être un burst de 1s au max, et encore !!).

Pour toute onde radioélectrique, il existe une onde de sol, une onde de transmission directe, et éventuellement une onde de réflexion ionosphérique,

l'onde de sol est plus efficace aux basses fréquences radioélectriques,

l'onde directe (transmission point à point, ça veut dire visibilité directe des antennes) est efficace dans quasi tous les cas,

l'onde de réflexion ionosphérique est surtout efficace dans le domaine des ondes décamétriques ou hectométriques (mais moins), et très peu (sauf conditions extrêmes) dans le domaine des très hautes fréquences (VLF,SHF,UHF), heureusement, sans quoi, il nous aurait été impossible de communiquer avec Apollo, les sondes envoyées dans l'espaces, ISS etc....

Pour le reste, les ondes électromagnétiques, tout comme la lumière, se propagent à 300.000 Km/s, dans le vide (à peu près) exactement comme les ondes lumineuses, rayons X, Gamma ou autres....

Et bien sûr, elles ralentissent toutes dans un mileu qui n'est pas le vide, y compris la lumière (notion d'indice de réfraction, etc....).

Pour ce qui est de la directivité, je ne suis pas d'accord avec le fait que tu affirmes que pour les ondes électromagnétiques, la directivité augmente à mesure que la fréquence croît : ce qu'il faut dire, c'est que sur base de principes connus, il est beaucoup plus facile de construire des antennes directives dans le domaine des très hautes fréquences (taille ridiculement plus petite) à condition qu'on y mette le soin, et c'est tout....

Une antenne directive VLF, si on a la place, est en principe beaucoup plus facile à mettre au point qu'une antenne très très haute fréquence....

Mais, et j'en reviens à ça, qu'est ce qui se passe réellement au niveau des électrons dans le brin d'antenne ?

Il y a un courant alternatif qui parcourt, l'antenne, il y a des noeuds (ventre et creux d'intensité ou de tension en terme de courant électrique), et très faciles à mettre en évidence, beaucoup d'analogies du style corde résonnante etc..., des notions d'antennes alimentées en courant ou en tension etc..., mais qu'est ce que foutent les électrons ? S'excitent-ils, retombent-ils ensuite dans un état d'énergie basse, comment le "courant" les secoue-t-il, qu'est-ce qui se passe à la surface du conducteur dont ils ne peuvent s'échapper, etc, etc...

Comment se fait-il que si le barreau rayonnant est mal calculé (en dimensions par exemple par rapport à la fréquence d'émission de l'onde radioélectrique qu'on veut générer), tout repart en énergie vers l'émetteur ? Et surtout, au niveau des électrons, comment tout celà se passe-t-il, encore une fois ? :b:

Paul émile · 30 mars 2010

Oui, je crois qu'il y a beaucoup d'images et d'idées sur la propagation des ondes, mais je pense qu'en fait il ne se passe rien de plus, rien de spécifique au niveau d'une antenne . C'est un conducteur banal .

La découverte pour moi de la propagation des VLF a en quelque sorte démythifié le mystère des ondes radio qui existent partout quelle que soit la fréquence, mais dans certaines conditions particulières telles des circuits accordés la propriété de rayonnement sera amenée au meilleur rendement possible .

Effectivement l'idée tenace de la directivité des ondes décimétriques et en dessous est plus liée au fait que des antennes directives sont souvent utilisées dans ces gammes de fréquences, et pour les téléphones portables il ne doit y avoir guère plus qu'un simple brin accordé .

astrotophe · 30 mars 2010

Je ne connais pas très bien le fonctionnement des antennes.

Lorsque qu'un électron bouge, il crée un champ électrique qui crée à son tour un champ magnétique et ça fait une onde électromagnétique.

Lorsque qu'un électron est dans un champ électrique variable, il bouge.

En gros toutes les antennes peuvent recevoir ou émettre, n'importe quelle fréquence mais si elle est mal dimensionnée, une partie des électrons vont aller dans un sens et une autre dans l'autre sens, du coup le signal de cette fréquence est annulée. Par contre avec un bon dimensionnement, tout ce petit monde est synchrone.

Snark · 30 mars 2010

Mais, que se passe-t-il réellement au niveau des électrons présents dans le barreau conducteur constitué par l'antenne ? Comment le courant électrique alternatif donne-t-il lieu au rayonnement

Chaque fois que le courant change de sens l'électron libre est accéléré, ce qui lui fait émettre un (ou des) photon(s), je ne m'étais jamais posé la question mais ça me paraît logique.

Si quelqu'un a une autre explication....

Snark · 30 mars 2010

J'ai longtemps pensé que les ondes radio ne pouvaient se former qu'au delà d'une certaine fréquence

La plus basse fréquence possible devrait avoir une longueur d'onde correspondant à la taille de l'univers. :b:

30 mars 2010

Je ne connais pas très bien le fonctionnement des antennes.

Lorsque qu'un électron bouge, il crée un champ électrique qui crée à son tour un champ magnétique et ça fait une onde électromagnétique.

Lorsque qu'un électron est dans un champ électrique variable, il bouge.

En gros toutes les antennes peuvent recevoir ou émettre, n'importe quelle fréquence mais si elle est mal dimensionnée, une partie des électrons vont aller dans un sens et une autre dans l'autre sens, du coup le signal de cette fréquence est annulée. Par contre avec un bon dimensionnement, tout ce petit monde est synchrone.

En gros, à mon sens, exact Astrotophe, ce sont en gros les bases de la théorie de Maxwell (du moins les deux premiers paragraphes).

La seconde partie de ta proposition est fort intuitive, mais intéressante, et ouvre des pistes, sans donner d'explications réelles...bref, les électrons ne vont pas s'accorder sur la fréquence de résonnance, qui elle, est strictement conditionnée par les dimensions physiques de l'antenne, mais si le courant alternatif qui les agite est à la bonne fréquence, laquelle correspond aussi à la fréquence de résonnance de l'antenne, l'antenne "pompe" comme on dit en radio et l'énergie est rayonnée sous forme d'onde (quantas ? oui) électromagnétique. (Et celà contraint les électrons !!! D'où je suis contradictoire dans mes divagations;;;

Une hypothèse (elle vient de moi et est peut-être fort bête) :

Pour rayonner sur la fréquence voulue, l'électron devrait sans doute passer à un niveau d'énergie supérieur, sans doute quantifié, puis se relaxer dans un état de "repos" et émettre au cours de cette relaxation, un rayonnement électromagnétique dont la fréquence est liée au Delta énergétique entre ces deux états.

Dès qu'il retombe après rayonnement dans son état initial, être aussitôt réexcité dans les mêmes conditions....et il faut que les millliards d'électrons présents dans le barreau constitué par l'antenne travaillent de même, et sautent exactement au même niveau supérieur, pas plus haut, ni plus bas, pour qu'on imagine autre chose qu'un rayonnement électromagnétique ponctuel....

Et qu'ont à voir la dedans les dimensions de l'antenne ? Oui, elles ont à voir, mais comment ? C'est une des questions que je me pose !

Bref je deviens fou !!! :cry:

Bonne nuit

30 mars 2010

Chaque fois que le courant change de sens l'électron libre est accéléré, ce qui lui fait émettre un (ou des) photon(s), je ne m'étais jamais posé la question mais ça me paraît logique.

Si quelqu'un a une autre explication....

Précise, si tu veux bien :

Ok, d'accord avec un de tes prémices : l'électron, dans un barreau conducteur a pas mal de degrés de libertés, et on ne peut plus dire qu'il est cantonné à "naviguer" aux alentours d'un seul noyeau de la structure conductrice du barreau, il voyage en quelque sorte, assez librement au sein du barreau, un peu comme une molécule gazeuse dans le cas de figure des gas parfaits (il y a des théories en ce sens), à part qu'il ne peut résister à l'attraction d'un champ électrique, puisqu'il est une particule chargée et le vecteur de ce que nous appelons le courant électrique.

Ma question toute simple :

Imaginons :

X milliards d'électrons présents dans un barreau conducteur, (ex 10cm de long, section 10mm carré) : on applique une très grosse différence de potentiel entre les deux extrémités du barreau, effectivement, on crée au courant, autrement-dit un mouvement d'électrons du - vers le + (inverse au sens du courant du + vers le moins, -c'est normal, rien à voir , simple convention).

On augmente encore la différence de potentiel aux extrémités du barreau, et on dépasse en quelque sorte sa "capacité de transmission" du courant !

Le barreau fond (principe du fusible !!! :cry: )

Que font les électrons dans le barreau en pareil cas ?

Alors, quand on vient au cas du rayonnement électromagnétique d'une antenne, si tout est bien calculé (fréquence de résonnance de l'antenne), les électrons du barreau peuvent libérer leur énergie sans doute beaucoup plus que partiellement, surtout en énergie électromagnétique, il n'y a aucun problème, et vous alimenterez sans problème un brin d'antenne de section largement inférieure à ce qui est acceptable vu la puissance que vous y injectez, pour autant que l'antenne soit calculée pour "que ça marche" et que l'impédance soit respectée (ça va de soi !!!)

Oui, je deviens vraiment fou !!!

Mais je n'arrive toujours pas à aller plus loin et comprendre, suis sans doute trop déterministe, mais après tout, j'ai quand-même mis au point des antennes qui m'ont bien amusé, mais j'essaye de comprendre !!! :b:

A + et bon cieux, surtout, amitiés, et surtout, merci de vos réponses !!!!

Snark · 31 mars 2010

Le barreau fond (principe du fusible !!!)

Que font les électrons dans le barreau en pareil cas ?

Si le métal fond, une partie deviendra gazeuse et des électrons seront couplés avec ces molécules de gaz et le reste se retrouvera dans le métal qui aura refroidi, comme avant.

Mais je n'arrive toujours pas à aller plus loin et comprendre, suis sans doute trop déterministe, mais après tout, j'ai quand-même mis au point des antennes qui m'ont bien amusé, mais j'essaye de comprendre !!!

Je crois que tu négliges la notion de couplage entre l'antenne et le milieu de propagation, très important.

31 mars 2010

Je crois que tu négliges la notion de couplage entre l'antenne et le milieu de propagation, très important.

Oui Snark, mais sur le plan pratique, qu'est ce qu'il y a dans cette notion de couplage entre l'antenne et le milieu ?

Qu'est ce que le couplage en terme de mouvements d'électrons ?

C'est ça ma question mais je m'exprime sans doute très mal sur ce sujet.

Les états énergétiques d'un électron, sont-ils par exemple quantifiés dans un barreau conducteur ? Et de quelle manière ? Et quid de l'élargissement de la bande quantique etc, etc...est-ce applicable ?

Tous ces aspects : couplage etc...sont parfaitement décrits sur le plan expérimental et appliqués sans problème, mais prenons l'histoire d'un électron dans un barreau conducteur et soumis à une différence de potentiel alternative, et le conducteur est calculé "à la fréquence de résonance", d'où il y a rayonnement électromagnétique émanant des électrons du barreau : mais comment celà se passe-t-il au niveau de l'électron ?

C'est ce que je me demande :cry:

A+

Merci de m'avoir répondu

IIIIIKK · 1 avril 2010

Il y a un excellent bouquin en accès libre sur la théory des champs électromag : http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/

Il me semble que l'auteur aborde le point qui t'intéresse chapitre 14. Par contre c'est peut être un poil compliqué (et en anglais).

Snark · 1 avril 2010

Tous ces aspects : couplage etc...sont parfaitement décrits sur le plan expérimental et appliqués sans problème, mais prenons l'histoire d'un électron dans un barreau conducteur et soumis à une différence de potentiel alternative, et le conducteur est calculé "à la fréquence de résonance", d'où il y a rayonnement électromagnétique émanant des électrons du barreau : mais comment celà se passe-t-il au niveau de l'électron ?

L'électron (libre) émet un photon en étant accéléré.

Ce photon voyage à la vitesse c dans le métal de l'antenne.

Quand il quitte l'antenne il entre dans un milieu différent (air, vide) et sa vitesse c sera modifiée.

Pour qu'une onde passe d'un milieu à un autre dans des conditions optimales il faut un couplage adéquat, ici c'est la taille de l'antenne, un peu comme un résonateur accordé pour une onde sonore.

C'est au niveau des photons (onde électromagnétique) qu'il faut considérer la taille de l'antenne, pas du point de vue de l'électron.

2 avril 2010

L'électron (libre) émet un photon en étant accéléré.
Ce photon voyage à la vitesse c dans le métal de l'antenne.

Quand il quitte l'antenne il entre dans un milieu différent (air, vide) et sa vitesse c sera modifiée.

Pour qu'une onde passe d'un milieu à un autre dans des conditions optimales il faut un couplage adéquat, ici c'est la taille de l'antenne, un peu comme un résonateur accordé pour une onde sonore.

C'est au niveau des photons (onde électromagnétique) qu'il faut considérer la taille de l'antenne, pas du point de vue de l'électron.

Piste intéressante, Snark....

Hessi Hëmoen · 7 avril 2010

Mais, et j'en reviens à ça, qu'est ce qui se passe réellement au niveau des électrons dans le brin d'antenne ?

Il y a un courant alternatif qui parcourt, l'antenne, il y a des noeuds (ventre et creux d'intensité ou de tension en terme de courant électrique), et très faciles à mettre en évidence, beaucoup d'analogies du style corde résonnante etc..., des notions d'antennes alimentées en courant ou en tension etc..., mais qu'est ce que foutent les électrons ? S'excitent-ils, retombent-ils ensuite dans un état d'énergie basse, comment le "courant" les secoue-t-il, qu'est-ce qui se passe à la surface du conducteur dont ils ne peuvent s'échapper, etc, etc...

Dans tous les cas les électrons se déplacent à peu près à 3 mètres à l'heure, et sur une antenne l'électricité se balade au niveau des surfaces, très peu à l'intérieur des métaux. Donc les électrons ne font que réagir à la force dite électrique et en fait peu connue. Cette même force autorise la propagation des ondes dans un milieu isolant, là aussi comment fait-elle? Les antennes radio de type réception magnétique indiquent-elles que le magnétisme est plus important ?

La force électrique est diamagnétique, elle réagit à l'inverse exact du magnétisme ressenti, un peu comme le négatif d'une photo, il est probable que les électrons sous tension se mettent à vibrer au rythme de l'intensité magnétique reçue par l'intermédiaire de la fréquence radio. Il suffirait ensuite d'inverser à nouveau le signal pour obtenir l'information "à l'endroit", je ne sais pas si une conversion de ce type a lieu en réception.

Dans les transfo électriques le passage de l'électricité entre bobine se fait sans contact:b:, il reste l'hypothèse d'une transition magnétique, alors où est la force la plus importante, si quelqu’un a d’autres exemples...

11 avril 2010

Mais, et j'en reviens à ça, qu'est ce qui se passe réellement au niveau des électrons dans le brin d'antenne ?

Il y a un courant alternatif qui parcourt, l'antenne, il y a des noeuds (ventre et creux d'intensité ou de tension en terme de courant électrique), et très faciles à mettre en évidence, beaucoup d'analogies du style corde résonnante etc..., des notions d'antennes alimentées en courant ou en tension etc..., mais qu'est ce que foutent les électrons ? S'excitent-ils, retombent-ils ensuite dans un état d'énergie basse, comment le "courant" les secoue-t-il, qu'est-ce qui se passe à la surface du conducteur dont ils ne peuvent s'échapper, etc, etc...

Dans tous les cas les électrons se déplacent à peu près à 3 mètres à l'heure, et sur une antenne l'électricité se balade au niveau des surfaces, très peu à l'intérieur des métaux. Donc les électrons ne font que réagir à la force dite électrique et en fait peu connue. Cette même force autorise la propagation des ondes dans un milieu isolant, là aussi comment fait-elle? Les antennes radio de type réception magnétique indiquent-elles que le magnétisme est plus important ?

La force électrique est diamagnétique, elle réagit à l'inverse exact du magnétisme ressenti, un peu comme le négatif d'une photo, il est probable que les électrons sous tension se mettent à vibrer au rythme de l'intensité magnétique reçue par l'intermédiaire de la fréquence radio. Il suffirait ensuite d'inverser à nouveau le signal pour obtenir l'information "à l'endroit", je ne sais pas si une conversion de ce type a lieu en réception.

Dans les transfo électriques le passage de l'électricité entre bobine se fait sans contact:b:, il reste l'hypothèse d'une transition magnétique, alors où est la force la plus importante, si quelqu’un a d’autres exemples...

Là, je ne suis pas forcément d'accord Hessi, j'ose même affirmer qu'un électron se ballade beaucoup plus vite qu'à tois mètres à l'heure au sein d'un barreau conducteur....

Maxwel a bien rendu compte de la théorie du rayonnement électromagnétique, qu'il s'agisse à mon sens de dia ou para-magnétisme. Il est clair que dans cette interraction faible, les forces magnétiques et électriques sont liées, et qu'un "barreau rayonnant" (une antenne parcourue par un courant alternatif) rayonne une onde électromagnétique (et cela veut dire ce que celà veut dire), dont à grande distance, les caractéristiques sont identiques : en tout cas, c'est le cas en pratique : prends ce qu'on appelle une antenne-cadre de dimension réduite, sa composante de rayonnement est au départ magnétique, plus plus loin électromagnétique, prends un dipôle ou mieux une antenne yagi, son rayonnement au départ comporte plus de composante électrique....mais à longue distance, on arrive au même....

Et c'est tout, là, on peut en discuter, surtout sur des faits (Que je me targue de connaître très bien, et aussi tous les spécialistes télécom....dont je ne fais pas partie).

On en reparlera si tu le veux,

A +

Hessi Hëmoen · 11 avril 2010

Là, je ne suis pas forcément d'accord Hessi, j'ose même affirmer qu'un électron se ballade beaucoup plus vite qu'à tois mètres à l'heure au sein d'un barreau conducteur....

Maxwel a bien rendu compte de la théorie du rayonnement électromagnétique, qu'il s'agisse à mon sens de dia ou para-magnétisme. Il est clair que dans cette interraction faible, les forces magnétiques et électriques sont liées, et qu'un "barreau rayonnant" (une antenne parcourue par un courant alternatif) rayonne une onde électromagnétique (et cela veut dire ce que celà veut dire), dont à grande distance, les caractéristiques sont identiques : en tout cas, c'est le cas en pratique : prends ce qu'on appelle une antenne-cadre de dimension réduite, sa composante de rayonnement est au départ magnétique, plus plus loin électromagnétique, prends un dipôle ou mieux une antenne yagi, son rayonnement au départ comporte plus de composante électrique....mais à longue distance, on arrive au même....

Et c'est tout, là, on peut en discuter, surtout sur des faits (Que je me targue de connaître très bien, et aussi tous les spécialistes télécom....dont je ne fais pas partie).

On en reparlera si tu le veux,

A +

Salut shf,

Pour les électrons oui ça fait bizarre mais 2 à 3 mètres à l'heure c'est une donnée sûre et certaine :

Un calcul simple montre que la vitesse des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant de 10 A est de l'ordre de 0,6 mm/s. ...

http://www.cvgg.org/.../CoursElectriciteMagnetismeSansImages014.html

Ce type d'info est mis de côté, trop troublant par rapport à la vitesse du fluide électrique, je crois qu'on tente de l'expliquer par un effet d'écho entre électrons.

Dans le cas d'une antenne c'est un circuit ouvert, les électrons de l'antenne ne se déplacent pas, la composante électrique des fréquences radio ne s'appuie pas sur les électrons, elle est immatérielle, avec des photons sous forme d'onde capables de se propager dans le vide, en conséquence il existe une différence fondamentale avec l'électricité basée les conducteurs solides. On parle de notions simples mais pas vraiment éclaircies, les équations fonctionnent donc on fait avec (pas moi hein les maths je n'y connais rien à ce niveau, je prends que les résultats:be:).

Là où il reste un grand flou c'est dans le transport de l'information. Plus ça va et plus je trouve que le magnétisme de l'onde est primordial mais laissé de côté, comme chaque fréquence électrique contient un équivalent magnétique, les deux sont inséparables et on a du mal à distinguer qui fait quoi. C'est pour ça que je cherche des exemples pratiques type transfo où le transfert magnétique est quasi certain. Je voudrais bien avoir un exemple qui démontre que l’info est électrique:refl:. Dans les cassettes vidéo l'info est ressentie / enregistrée par les oxydes de fer et de chrome magnétiques. Est- ce qu'ils réagissent à la vibration électrique de l'onde ou au magnétisme qu'elle porte? Sur un schéma j’ais vu que l'enregistrement sur bande est produit par une spirale de cuivre surmontant la bande magnétique sans la toucher, or dans un conducteur en spirale le champ magnétique n'est plus perpendiculaire il devient linéaire et dirigé en direction de la bande. En prenant l'image d'un fil de téléphone spiralé (ou l'ADN) le message magnétique suit le sens du fil au lieu de se disperser autour de lui, je sais pas si c’est clair.

12 avril 2010

Salut shf,

Pour les électrons oui ça fait bizarre mais 2 à 3 mètres à l'heure c'est une donnée sûre et certaine :

Un calcul simple montre que la vitesse des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant de 10 A est de l'ordre de 0,6 mm/s. ...

http://www.cvgg.org/.../CoursElectriciteMagnetismeSansImages014.html

Oui, là on va sûrement en reparler (trop tard aujourd'hui, en plus je n'arrive pas à ouvrir ton lien...).

Par contre, celui-ci marche :

http://www.cvgg.org/vincent/Cours_electricite_et_magnetisme/CoursElectriciteMagnetismeSansImages014.html

Je suppose que c'est le même !

A +

Jeff Hawke · 12 avril 2010

Pour les électrons oui ça fait bizarre mais 2 à 3 mètres à l'heure c'est une donnée sûre et certaine :
Un calcul simple montre que la vitesse des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant de 10 A est de l'ordre de 0,6 mm/s. ...

http://www.cvgg.org/.../CoursElectriciteMagnetismeSansImages014.html

Ce type d'info est mis de côté, trop troublant par rapport à la vitesse du fluide électrique, je crois qu'on tente de l'expliquer par un effet d'écho entre électrons.

Je ne vois pas trop bien où est le problème. Les électrons se déplacent lentement, oui on le sait, mais leur "mise en mouvement" - par le champ électrique - se fait à la vitesse de la lumière, ce sont les photons qui font le boulot...comme d'hab.

Je ne sais pas ce que tu appelles au juste le "fluide électrique", mais tel que tu en parles, il s'agit du champ, les photons donc..et pas les électrons...

Hessi Hëmoen · 12 avril 2010

Citation:

Envoyé par Hessi Hëmoen

Pour les électrons oui ça fait bizarre mais 2 à 3 mètres à l'heure c'est une donnée sûre et certaine :

Un calcul simple montre que la vitesse des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant de 10 A est de l'ordre de 0,6 mm/s. ...

http://www.cvgg.org/.../CoursElectri...Images014.html

Ce type d'info est mis de côté, trop troublant par rapport à la vitesse du fluide électrique, je crois qu'on tente de l'expliquer par un effet d'écho entre électrons.

Je ne vois pas trop bien où est le problème. Les électrons se déplacent lentement, oui on le sait, mais leur "mise en mouvement" - par le champ électrique - se fait à la vitesse de la lumière, ce sont les photons qui font le boulot...comme d'hab.

Je ne sais pas ce que tu appelles au juste le "fluide électrique", mais tel que tu en parles, il s'agit du champ, les photons donc..et pas les électrons...

Bonjour,

Je voulais imager le fait que les électrons ne portent pas l'information puisqu'ils circulent à deux à l'heure et bien sûr ils ne sortent pas de l'antenne.

Donc l'énergie et surtout l'information transitent par une autre force. Les photons expliqueraient le transport d'énergie mais beaucoup moins comment le message et les données (ex : une émission de radio) sont transmis en parfait état, y compris après reflets sur un mur ou la ionosphère. Celle-ci est très peuplée en particules toutes prêtes à interférer avec l'onde électrique et les photons, il se produit une perte d'énergie mais la qualité est beaucoup moins affectée. Les photons n'ont par conséquent aucun rôle qualitatif, le message est transmis par une autre composante des fréquences radio, et le magnétisme de l'onde vient au premier rang des vecteurs plausibles de l'information. Les électrons de l'antenne réagissent par diamagnétisme et répercutent ainsi le message dans tous ses détails.

Ensuite, dire d'où provient ce magnétisme, bien réel et manifesté, c'est une grande question encore insoluble qui rejoint des principes comme l'énergie du vide et le champ quantique, voir même l'éther :be: si on remonte un peu dans le temps.

Snark · 12 avril 2010

Pour les électrons oui ça fait bizarre mais 2 à 3 mètres à l'heure c'est une donnée sûre et certaine :

Mais quand ils changent de niveau (orbitales), et c'est alors qu'ils émettent un photon, c'est apparemment instantané.

Jeff Hawke · 13 avril 2010

Les photons expliqueraient le transport d'énergie mais beaucoup moins comment le message et les données (ex : une émission de radio) sont transmis en parfait état, y compris après reflets sur un mur ou la ionosphère. Celle-ci est très peuplée en particules toutes prêtes à interférer avec l'onde électrique et les photons, il se produit une perte d'énergie mais la qualité est beaucoup moins affectée. Les photons n'ont par conséquent aucun rôle qualitatif

L'information est transmise par les photons, selon leur fréquence (en FM) et selon leur nombre (selon le langage ondulatoire, en AM, modulation d'amplitude)...

Hessi Hëmoen · 13 avril 2010

Mais quand ils changent de niveau (orbitales), et c'est alors qu'ils émettent un photon, c'est apparemment instantané.

Merci Snark (deux mille messages bravo) justement c’est une transition sur laquelle je me posais des questions. Là je suis un peu crevé, mais il me semble que l’interaction photon électron et le changement d’orbitale ne se réalisent que dans les semi conducteurs ou les plasmas (ions). Pour les métaux je ne connais que la réaction photoélectrique sous l’influence de la lumière, avec les ondes radio on est loin de ces fréquences là. Si tu vois d'autres interactions je suis preneur.

Salut JeffHawke,

Les photons suivent toutes les modulations variables d’une onde invisible, une fréquence radio c’est des montagnes russes avec un spectre irrégulier, je ne vois pas comment les photons seuls pourraient suivre un trajet aussi complexe tout en conservant les moindres variations. Les photons sont comme des perles qui suivraient un fil, dans le signal l'important vient des oscillations variables, le message est dans la forme qu’on donne au "fil" en sortie. Si on enlève l’idée d’onde porteuse les photons n’ont plus de raison pour suivre à la perfection ce trajet.

Bon j’ais compris que la quantique voit les choses autrement mais on peut comparer les points de vue, ça m’intéresse d’avoir des objections et de mieux comprendre comment vous appliquez les notions de quantas, je trouve que les quantas sont valables comme impulsion d’énergie, comme unités, ensuite l'univers des objets quantiques m'apparaît plus incertain. Mais le monde quantique est presque spirituel donc ça change un peu du quotidien.

Snark · 14 avril 2010

justement c’est une transition sur laquelle je me posais des questions. Là je suis un peu crevé, mais il me semble que l’interaction photon électron et le changement d’orbitale ne se réalisent que dans les semi conducteurs ou les plasmas (ions). Pour les métaux je ne connais que la réaction photoélectrique sous l’influence de la lumière, avec les ondes radio on est loin de ces fréquences là. Si tu vois d'autres interactions je suis preneur.

les changements d'orbitale peuvent se produire pour tous les atomes, mais la question est très vaste, j'en possède un aperçu sous la forme du livre de G.Herzberg "Atomic Spectra and Atomic Structure", mais ça date un peu.

Les photons suivent toutes les modulations variables d’une onde invisible, une fréquence radio c’est des montagnes russes avec un spectre irrégulier, je ne vois pas comment les photons seuls pourraient suivre un trajet aussi complexe tout en conservant les moindres variations. Les photons sont comme des perles qui suivraient un fil, dans le signal l'important vient des oscillations variables, le message est dans la forme qu’on donne au "fil" en sortie. Si on enlève l’idée d’onde porteuse les photons n’ont plus de raison pour suivre à la perfection ce trajet.

Je dois avouer que je ne saisis pas bien ta conception de l'onde électromagnétique (ou du photon si tu préfères).

Hessi Hëmoen · 14 avril 2010

les changements d'orbitale peuvent se produire pour tous les atomes, mais la question est très vaste, j'en possède un aperçu sous la forme du livre de G.Herzberg "Atomic Spectra and Atomic Structure", mais ça date un peu.

Je dois avouer que je ne saisis pas bien ta conception de l'onde électromagnétique (ou du photon si tu préfères).

Bonjour Snark,

Simple, pour une onde radio, oscillante avec une amplitude constante mais une fréquence qui varie à chaque son, l'important c'est le rythme, l'info n'est pas dans chaque photon mais dans les courbes de l'onde. Je prends les photons comme des impulsions d'énergie, ils permettent à l'onde de se maintenir, c'est un paramètre quantitatif.

On en revient en fait à la définition d'une droite : une infinité de point (idem pour une courbe), définition qui encore maintenant me paraît très limitée voire réductrice.

Jeff Hawke · 15 avril 2010

Les photons suivent toutes les modulations variables d’une onde invisible, une fréquence radio c’est des montagnes russes avec un spectre irrégulier, je ne vois pas comment les photons seuls pourraient suivre un trajet aussi complexe tout en conservant les moindres variations. Les photons sont comme des perles qui suivraient un fil, dans le signal l'important vient des oscillations variables, le message est dans la forme qu’on donne au "fil" en sortie. Si on enlève l’idée d’onde porteuse les photons n’ont plus de raison pour suivre à la perfection ce trajet.

Euh bon, alors non, ce n'est pas ça du tout... :refl:

Les photons sont l'onde et l'onde est les photons...(il n'y a pas de faute de grammaire dans cette phrase, contrairement aux apparences).

Chaque photon porte la fréquence, de sorte que l'info transportée en FM l'est par une multitude de photons de diverses fréquences...

Et l'amplitude, c'est le nombre de photons (plus il y en a à l'instant t, plus l'amplitude est élevée), de sorte que l'information transportée en modulation d'amplitude l'est par la variation du nombre de photons avec le temps.

L'onde est un modèle commode, mais il n'y a rien de tel, en vérité...Il y a des photons, qui sont de drôles de bestioles... :be:

Snark · 15 avril 2010

Simple, pour une onde radio, oscillante avec une amplitude constante mais une fréquence qui varie à chaque son, l'important c'est le rythme, l'info n'est pas dans chaque photon mais dans les courbes de l'onde.

J'essaie de comprendre ta vision des choses, quand on analyse une onde radio, elle peut se décomposer en série de Fourrier, ou pour faire simple c'est la superposition d'une grande quantité d'ondes sinusoïdales, que ce soit en FM ou en AM ne change rien au principe, même s'il est évident que l'information qui nous intéresse est inscrite dans la modulation, ce qui ne signifie absolument rien au niveau du photon.

Snark · 15 avril 2010

L'onde est un modèle commode, mais il n'y a rien de tel, en vérité...Il y a des photons, qui sont de drôles de bestioles...

Qui oscillent comme n'importe quelle particule, mais à des fréquences dont une gamme nous est perceptibles.

Hessi Hëmoen · 17 avril 2010

Euh bon, alors non, ce n'est pas ça du tout...

Les photons sont l'onde et l'onde est les photons...(il n'y a pas de faute de grammaire dans cette phrase, contrairement aux apparences).

Chaque photon porte la fréquence, de sorte que l'info transportée en FM l'est par une multitude de photons de diverses fréquences...

Et l'amplitude, c'est le nombre de photons (plus il y en a à l'instant t, plus l'amplitude est élevée), de sorte que l'information transportée en modulation d'amplitude l'est par la variation du nombre de photons avec le temps.

L'onde est un modèle commode, mais il n'y a rien de tel, en vérité...Il y a des photons, qui sont de drôles de bestioles...

Bonjour,

Les ondes radio c’est vraiment le dernier endroit on je concevrais les photons comme particules. Le signal d’une onde radio est créé par l’oscillation d’un cristal. Le seul paramètre qui évolue, et qui fonctionne, c’est la vibration d'une lamelle cristalline répercutée sur l’onde émise. Quand un cristal change la fréquence en vibrant, il ne change pas tous les photons pour les remplacer par d’autres (ou alors c'est vraiment un rapide), l'onde est juste déformée par son mouvement.

Dans les ondes radio une chose est claire l'information transmise n'est pas une histoire de photons. Et toutes les ondes suivent les mêmes lois.

Pour éclaircir le sujet voici deux questions :

1. Qu’elle est la différence entre un photon d’infrarouges, un photon de couleur, et un photon radio ?

2. Qu’elle est l’explication quantique du son, pas de fréquence électrique, ni de particules en translation ?

La première je vous laisse répondre, a priori il n’existe aucune différence puisque le photon sert d’unité de mesure, pas plus, et surtout pas moins puisque c’est le minimum d’énergie quantifiable.

Pour la deuxième, c’est fort la musique, très fort et sans particules, juste l’onde de choc. La vibration imperceptible mais rapide de la membrane, et par conséquent le rythme de cette vibration, Mozart n’est pas quantique, il est rythmique. Si vous acceptez les excursions en terrain philosophique, vous reconnaîtrez sans doute la valeur d'un espace musical tout aussi pertinent.

Snark · 17 avril 2010

Les ondes radio c’est vraiment le dernier endroit on je concevrais les photons comme particules. Le signal d’une onde radio est créé par l’oscillation d’un cristal. Le seul paramètre qui évolue, et qui fonctionne, c’est la vibration d'une lamelle cristalline répercutée sur l’onde émise. Quand un cristal change la fréquence en vibrant, il ne change pas tous les photons pour les remplacer par d’autres (ou alors c'est vraiment un rapide), l'onde est juste déformée par son mouvement.

Je me permets d'intervenir, car réduire une émission électromagnétique à la vibration d'un cristal est un peu....réducteur.

Une émission radio (ondes électromagnétiques ou photons) est la conséquence d'un déplacement d"électrons, un cristal peut aider pour la stabilité en fréquence mais n'est absolument pas nécessaire.

Dans les ondes radio une chose est claire l'information transmise n'est pas une histoire de photons.

L'information peut se transmettre par des variations d'amplitude (quantité de photons) ou par des variations de fréquence (longueur d'onde et énergie des photons).

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