Emission et reception d'une onde électromagnétique (OEM)

émission et réception des ondes électromagnétiques

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LCE1 (2022-2023)

historique

sur les pas de maxwell et hertz

• La grande avancée théorique fut la synthèse des lois de l'électromagnétisme par James Clerk Maxwell, ses équations prédisaient l'existence d'ondes électromagnétiques, et leur vitesse, permettant l'hypothèse que la lumière soit une onde électromagnétique mais ill faudra attendre la fin du 19e siècle et la découverte de l’existence des ondes électromagnétiques par le physicien allemand Heinrich Hertz pour que se développe la transmission d’informations sans fil en effet, depuis vingt ans, nous sommes entrés dans un monde où tout devient sans fil. Après la radio et la télévision, le téléphone a d’abord lâché son fil à la maison pour devenir mobile, nos ordinateurs communiquent aujourd’hui via le wi-fi. Depuis début 2018, le monde compte plus de 4 milliards d’utilisateurs d’Internet et plusieurs millions de mails sont envoyés chaque seconde. Et ce n’est pas fini ! L’Internet des Objets se développe, et part à l’assaut de nouveaux secteurs comme la domotique, la santé connectée, l’usine du futur et les véhicules autonomes.

Une onde électromagnétique est une onde périodique.Elle estle résultat de la perturbation ondulatoire couplée d'un champ électrique et d'un champ magnétique dont les amplitudes varient de façon sinusoïdale au cours du temps.Ces deux ondes sont perpendiculaires l'une à l'autre.Ce type d’onde n’a pas besoin de milieu matériel pour se propager (elles peuvent traverser les espaces interplanétaires, interstellaires et intergalactiques). Elles transportent de l’énergie , mais pas de matière.

Définition

les ondes électromagnétiques

Un circuit oscillant émet des ondes électromagnétiques appelées ondes hertziennes.

Les ondes électromagnétiques se propagent dans l’air.

Elles peuvent être émises ou reçues a l’aide d’une antenne.

Une antenne est constituée d’une tige métallique non branchée à l’une de ses extrémités.

L’onde émise et l’onde reçue possèdent la même fréquence que le circuit oscillant.

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usages de l'onde électromagnétique

on distingue 2 type d'onde électromagnetique:

D'autres sont des émetteurs-récepteurs qui émettent chacun à des fréquences et à des puissances différentes comme le BlueTooth, le Wi-Fi, le télephone mobile ,le four à micro-ondes,les émetteur de télévision...Même, la lumiére est une onde électromagnétique.

Certains sont des simples récepteurs comme le poste de radio, l’antenne de télévision ou le navigateur GPS sont des équipements qui n’émettent pas d’ondes radiofréquences. Ils ne sont que de simples récepteurs.

vs

Dans des études les applications ondes électromagnétiques dans la communication, on constate que la forme et la caractéristique de surface de la Terre et l’ionisation de l’atmosphère est affecté dans l’émission une onde électromagnétique. Donc, on a classé l’onde électromagnétique en niveau adapter et le but de la communication.

émission et réception des ondes électromagnétiques

l'antenne E recoit le signal électrique et le transforme en une onde électromagnétique: l'antenne R recoit l'onde électromagnétique et la transfrme en signal électrique

onde électromagnétique

générateur G permettant d'entretenir les ondes

tension sinusoidale de meme fréquence apparait dan le fil R

le fil E présente une antenne émmetrice branché entre le condensateur et la bobine

le fil R représente une antenne réceptrice

tension sinusoidale Uc de haute fréquence aux bornes du condensateur

LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA RADIO

-La radio AM avec une fréquence de 106Hz et une portée de plusieurs centaines de kilomètres-La radio FM avec une fréquence de 108Hz et une portée de quelques dizaines de kilomètres. La radio FM est la plus écoutée aujourd’hui.

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Pour la radio AM, on change l’amplitude, c’est à dire la hauteur des oscillations du signal électrique en fonction du signal de la voix. L’onde porteuse est modulée en amplitude. Pour la radio FM, on change la fréquence, c’est à dire le nombre d’oscillations par seconde du signal électrique en fonction du signal de la voix. L’onde porteuse est modulée en fréquence.

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Dans les deux cas, l’antenne émet une onde électromagnétique modulée qui se propage jusqu'à une antenne réceptrice. Ensuite, elle fait le travail inverse de l'antenne émettrice : elle transforme l'onde électromagnétique en signal électrique, ce dernier est démodulé, soit en amplitude soit en fréquence, puis amplifié et transformé en son par les enceintes.

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La propagation des ondes

La propagation des ondes est un domaine de la physique s'intéressant aux déplacements des ondes électromagnétiques dans les milieux. On distingue généralement deux catégories de propagation : La propagation dans l'espace libre (vide, air, milieu massif comme le verre, etc.) La propagation guidée (fibre optique, guide d'onde, etc.)

Phénomènes affectant la propagation des ondes: Réflexion Réfraction Diffusion Interférences Diffraction

les antennes

le principe d'émission et de réception

Historiquement, l'antenne a été découverte par Alexandre Popov. L'antenne est un conducteur électrique qui se comporte comme un circuit résonnant; une antenne peut etre émettrice ou réceptrice:

Dans le domaine des radio-fréquences et des micro-ondes, l'émission d'une onde électromagnétique se fait en faisant circuler un courant électrique variable dans un conducteur. La réception se fait en détectant le courant électrique induit par le champ électromagnétique de l'onde dans un conducteur.

_ L’antenne réceptrice capte l’onde électromagnétique et produit un signal électrique. _Un circuit électrique oscillant entretenu, délivre une tension sinusoïdale à l'origine des oscillations électriques dans l'antenne , ce qui produit une onde électromagnétique : cette antenne est l'antenne émettrice.

Index

1.

5.

Historique

caractéristiques des ondes électromagnétiques

2.

6.

Définition

la propagation des ondes

3.

7.

Le spectre électromagnétique

le principe de fonctionnement de la radio

4.

8.

usage des ondes électromagnétiques

le principe de l'émission et de la réception

8.

les antennes

principe des antennes

Signal électrique de fréquence f dans l’émetteur

Oscillation des électrons de l’antenne émettrice à la même fréquence f

Onde électromagnétique de fréquence f

Oscillation des électronsde l’antenne réceptrice à la même fréquence f

Signal électrique de fréquence f dans le récepteur

le phénomène d’absorption

Lorsqu’une onde électromagnétique se propage dans un milieu matériel, un échange d’énergieirréversible peut se produire entre le rayonnement et la matière. Cette énergie est convertie en chaleur, c’est le phénomène d’absorption

POUR ALLER PLUS LOIN

effets

prévention

Question: quels sont les dangers des ondes électromagnétiques ?

Cancérogénicité

privilégier les communications filaires

épuisement du système nerveux

éteindre son téléphone la nuit

téléphoner en dehors du véhicule

Hyperthermie due aux champs haute fréquence

Autoréguler l’utilisation des écrans

Début 2015, la loi Abeille a été adoptée afin d'encadrer au mieux l'exposition aux ondes électromagnétiques. Elle propose des solutions en prenant en compte les contraintes environnementales, sociales et économiques. Le nom Abeille provient de la députée écologiste Laurence Abeille à l'origine de la loi.