[PDF] CHAPITRE 4 : ONDES ELECTROMAGNETIQUES

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CHAPITRE 4 : ONDES

ELECTROMAGNETIQUES

1 Les ondes électromagnétiques

1.1 Echelle des fréquences et des longueurs d"ondes

Les ondes électromagnétiques couvrent un large domaine de fréquences ou de longueurs d"ondes.

La classification usuelle du spectre électromagnétique est la suivante : onde sradio micr o-ondes infr arouge visible ultr aviolet ra yonsX ra yonsγ

Les ondes électromagnétiques sont classées selon leur fréquence et leur longueur d"onde dans le

vide comme ci-dessous (Figure 1) :λ(m)| 10 -16| 10 -12rayons γ 10 -8rayons X

0,4.10-6ultraviolet

0,8.10-6visible

10 -3infrarouge |1micro-ondes| 10

3ondes radioFréquence(Hz)|3.1022|3.1020|3.1016|7,5.1014|3,75.1014|3.1011|3.108|3.105Figure1 - Les différentes radiations du spectre électromagnétique

1.2 Spectre des ondes électromagnétiques utilisées pour les communi-

cations

Les ondes utilisées pour les communications constituent l"une des extrémités du spectre électro-

magnétique. Elles sont utilisées par les nombreuses formes de télécommunication comme la radio, la

télévision ou le téléphone mobile. Il s"agit des ondes ayant les longueurs d"onde les plus grandes et

donc les fréquences les plus basses du spectre.

Ces ondes ont un très large spectre, elles sont constituées par les micro-ondes et les ondes radio.

Leur classification standardisée est la suivante (Figure 2) : 1 micro-ondesondes radio

λ|1mm|1cmextrême hautefréquenceEHF|10cmsuper hautefréquenceSHF|1multra hautefréquenceUHF|10mtrès hautefréquenceVHF|100mhautefréquenceHF|

1kmmoyennefréquenceMF|

10kmbassefréquenceBFFréquence(Hz)|300GHz|30GHz|3GHz|300MHz|30MHz|3MHz|300kHz|30kHzFigure2 - Classification des ondes utilisées dans les communications

2 Caractéristiques des ondes électromagnétiques

Les grandeurs physiques associées à une onde électromagnétique sont : la p ériodeT (s) la fréquence f (Hz) la longueur d"onde λ(m) la célérité c ( m.s-1) Ces grandeurs sont reliées par les relations suivantes :λ=c×T=cν

Les ondes électromagnétiques se propage dans le vide ou dans l"air avec une céléritéc= 3×

10

8m.s-1.

3 Structure des ondes électromagnétiques

3.1 Représentation

Une onde électromagnétique est composée d"un champ électrique et d"un champ magnétique. Le

champ électrique se note-→Eet se mesure en volt par mètre (V.m-1) et le champ magnétique se note-→Bet se mesure en tesla (T)(Figure 3).

Ce sont des ondes transversales c"est à dire qu"elles provoquent une perturbation de direction per-

pendiculaire à la direction de propagation de l"onde. 2 Figure3 - Structure d"une onde électromagnétique Les deux champs électriques et magnétiques sont : son tp erpendiculairesl"un à l"autre et à la direction de propagation on tla même fréquence et la même long ueurd"onde

3.2 Valeur du champ électrique

La mesure en point de la valeur du champ électrique permet de caractériser le niveau de cette onde.

La valeur du champ électrique en un point augmente lorsque la puissance d"émission de la sourceP0

augmente.

La valeur du champ électrique en point diminue lorsque la distance d par rapport à la source aug-

mente.Figure4 - Valeur du champ électrique

La valeur du champ électrique

-→Een un point M s"exprime par la relation :E=⎷α×P0d

avec E valeur du champ électrique enV.m-1,αconstante liée à l"antenne enΩ, d distance entre

le point considéré M et la source enmetP0puissance d"émission de la source enW. 3quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39

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