Correction exercices du diaporama non traités en classe

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27
© NATHAN - La photocopie non autorisée est un délit.
Chapitre 4 - Ondes électromagnétiques
18 Émetteur TNT
1. champ
électrique
champ
magnétique
direction de
propagation
longueur d’onde
2. La réception est optimale pour un angle de 90°, correspondant à une polarisation horizontale.
3. d = 5α.P0
E =
0 300 × 23 × 103
53 × 10–3 = 50 km.
19 GPS
1. λ1 = c0
f1
= 3,0 × 108
15,75 × 108 =19 cm.
λ2 = c0
f2
= 3,0 × 108
12,28 × 108 = 24 cm.
2. t = R
c0
= 20,2 × 106
3 × 108 = 0,067 s.
3. La fréquence de l’onde électromagnétique est imposée par la source (satellite GPS), elle n’est
pas modifiée. En revanche, la longueur d’onde est liée au milieu traversé, donc elle est modifiée.
20 Plaque à induction : ça chauffe
1. Les ondes émises sont dans la gamme basse fréquence (LF).
2. Dans des conditions de mesure en un point donné, l’augmentation constatée de l’intensité E
du champ électrique est liée à l’augmentation de la puissance rayonnée par la plaque à induction.
3. En appliquant deux fois la formule E = 5α.P0
d, on obtient le rapport :
E2
E1
= 4
P2
P1
soit
(
E2
E1
)
2 = P2
P1
ce qui donne P2 = P1
(
E2
E1
)
2 = 4
(
20
16
)
2 = 4
(
5
4
)
2 = 25
4 , soit environ thermostat 6.
4. B = E
c = 67 nT.
21 Laser DVD
1. A f1 = c0
λ1
= 3,0 × 108
0,63 × 10–6 = 476 THz
f2 = c0
λ2
= 3,0 × 108
0,66 × 10–6 = 454 THz
soit f = 465 ± 11 THz (laser rouge).
B L’intensité d’une onde électromagnétique est caractérisée par sa densité surfacique de puis-
sance électromagnétique, qui correspond à l’énergie transportée par l’onde électromagnétique par
unité de surface et unité de temps (W . m–2).
Ici, on a δ = P0
S = P0 (πD2/4) = 4 P0 (πD2) = 4 × 90 × 10–3
π × 4 × 10–6 = 29 kW · m–2.
On obtient E = 72 α.δ =
0 2 × 377 × 29 × 108 = 4,7 kV.m–1.
On en déduit B = E
c0
= 16 µT.