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Câble coaxial

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ligne soit ”adaptée” c’est-à-dire que sa valeur soit justement égale à Z c<br />

En passant au formalisme complexe, on peut imaginer de placer en bout de ligne une<br />

impédance de charge quelconque Z f , non adaptée.<br />

La solution progressive n’est donc plus satisfaisante. On retrouve une solution satisfaisante<br />

en ajoutant un signal ”réfléchi” renvoyé par la charge d’expression :<br />

V r z, t r V 0 cost kz r <br />

I r z, t r I 0 cost kz r <br />

Le signe - au niveau du courant est du au fait que le courant réfléchi se propage selon les z<br />

décroissants. Si l’on exprime algébriquement le courant total sous la forme Iz, t I r z, t ce<br />

signe - est nécessaire. Cette façon algébrique de travailler est la plus sûre, surtout lorsque plus<br />

tard on devra utiliser le même formalisme pour sommer des champs vectoriels associés à des<br />

ondes incidentes et réfléchies.<br />

Ce résultat s’exprime mieux en formalisme complexe :<br />

V r z, t r expi r V 0 exp jt kz r r V 0 cost kz<br />

I r z, t r I 0 cost kz<br />

Explicitez le facteur de réflexion complexe en fonction des impédances Z c et Z f .On<br />

considérera pour simplifier les calculs que la charge est placée en z 0.<br />

Etudier les cas particuliers Z f 0 (court-circuit) et 1/Z f 0 (circuit ouvert).<br />

Montrez que dans ces deux cas un système simple d’ondes stationnaires s’établit sur le câble.<br />

Réponses<br />

Régime continu<br />

Dans l’isolant a r b on a :<br />

E r r a<br />

a r<br />

dV E r dr Vr a a<br />

<br />

Va V a a<br />

V<br />

lnb/a<br />

Vr V lnb/r<br />

lnb/a ; E rr <br />

ln b r <br />

On trouve facilement la capacité d’un tronçon de longueur H<br />

Q a 2aH 2H V<br />

lnb/a<br />

<br />

H C Q<br />

V H <br />

Champ magnétique et self linéique :<br />

B 0I<br />

2r<br />

0IH<br />

2<br />

lnb/a<br />

2<br />

lnb/a<br />

V<br />

lnb/a 1 r<br />

F.m 1 <br />

L H IH 0<br />

2 lnb/a ; H.m1 <br />

Vecteur de Poynting et flux :<br />

E B<br />

0<br />

z V<br />

lnb/a 1 r <br />

<br />

a<br />

b<br />

z 2rdr V I<br />

I<br />

2r

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