
Cable coaxial
1˝) a) b) La relation ÝÑ
rotÝÑ
E“ ´jω ÝÑ
Bdonne en coordonn´ees cylindriques
´jωBρ“1
ρBEz
Bϕ´BEϕ
Bz,´jωBϕ“BEρ
Bz´BEz
Bρ,´jωBz“1
ρ"B
BρrρEϕs ´ BEρ
Bϕ*
La sym´etrie cylindrique impose que les d´eriv´ees partielles par rapport `a ϕsoient nulles et que
Eϕ“0car les demi-plans d´efinis par ϕ“constante sont ici consid´er´es comme des P`. Les
seules composantes a priori non nulles sont donc Eρ,Ezet Bϕ.
2˝) a) On prend Ez“0, d’o`u BEρ
Bz“ ´jωBϕ. La relation ÝÑ
rotÝÑ
B“jω
v2
ÝÑ
E, o`u v“1{?µ0,
conduit `a BBϕ
Bz“ ´jω
v2Eρ.
b) La relation div ÝÑ
E“0“1
ρB
BρrρEρsimplique que Eρsoit de la forme (en notation
complexe) Eρpρ, z, tq “ Fpzq
ρejωt.
3˝) a) b) Combinant les deux relations du 2˝) a), on d´eduit B2Eρ
Bz2“ ´k2Eρo`u k“ω{v“
ω?µ0. La fonction Fdu 2˝) b) doit donc satisfaire l’´equation d2F
dz2“ ´k2Fdont la
solution g´en´erale peut ˆetre ´ecrite sous la forme Fpzq “ F“e´jkz `rejkz ‰o`u Fet rsont
deux constantes. Le premier terme F e´jkz repr´esente une onde progressive dans la direction
z1ztandis que le second repr´esente une onde r´etrograde dans la direction oppos´ee, cette
derni`ere pouvant r´esulter d’une r´eflexion de la premi`ere, avec un coefficient de r´eflexion r.
Dans la suite, pour simplifier l’´ecriture, nous omettons, partout o`u cela est possible, le
facteur temporel ejωt.
c) Bϕ“1
v
F
ρ”e´jkz ´rejkz ı.
4˝) a) σa“Eρpρ“a`0q “ F
a”e´jkz `rejkz ı;Qa“2πa σa;
σb“ ´Eρpρ“b´0q “ F
b”e´jkz `rejkz ı;Qb“2πb σb“ ´Qa.
b) Ja“1
µ0
Bϕpρ“a`0q “ 1
µ0v
F
a”e´jkz ´rejkz ı;Ia“2πa Ja“2π
µ0vF”e´jkz ´rejkz ı;
Jb“ ´ 1
µ0
Bϕpρ“b´0q“´ 1
µ0v
F
b”e´jkz ´rejkz ı;Ib“2πb Jb“ ´Ia.
5˝) a) ÝÑ
B“ÝÑ
rotÝÑ
A;ÝÑ
E“ ´ ÝÑ
grad V´
ÝÑ
BA
Bt;Eϕ“0et BV
Bϕ“0conduisent `a Aϕ“0. Si l’on
peut prendre de plus Aρ“0, alors Eρ“ ´BV
Bρet Bϕ“ ´BAz
Bρ.
Christian Carimalo 5Cable coaxial