Les ondes électromagnétiques

Les ondes électromagnétiques - La polarisation
Bernard Conil
Maxwell a montré que les radiations lumineuses doivent aussi
être comprises comme des oscillations de champs électriques E
et magnétiques H .
Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation
des champs électrique et magnétique.
Un champ électrique variable, à haute fréquence, produit un
champ magnétique variable à la même fréquence, ils sont tout
deux indissociables.
Antenne : le courant est maximum au pied, le champ électrique
est maximum au sommet.
Justification de la présence simultanée du champ magnétique et
du champ électrique. On peut montrer qu’une antenne d’émission est un circuit oscillant LC dans lequel l’inductance est le
siège d’un champ magnétique, quant à la capacité, elle produit
un champ électrique.
Transformons le circuit oscillant en une antenne. Il suffit
d’ouvrir le condensateur, de le réduire et d’étirer l’inductance.
Evidemment, la fréquence de résonance augmente puisque L et
C diminuent.
Rayonnement de l’antenne : le champ magnétique et le champ
électrique forment un volume concentrique.
A l’aide d’une boucle magnétique, on peut montrer la présence
du champ magnétique et prouver qu’il est concentrique avec
l’antenne. L’ionisation du gaz d’un tube fluorescent met en
évidence le champ électrique qui est maximum au sommet de
l’antenne et minimum au pied.
Si on place une extrémité au sol, on obtient une antenne avec
un maximum de courant au pied de l’antenne et un maximum
de tension au sommet.
L’attaque en puissance se fait au pied de l’antenne
Notons que la théorie des antennes est valable en émission
comme en réception.
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Bernard Conil
Dans une antenne , on injecte l’énergie en son milieu. C’est à
cet endroit que le courant est maximum et il décroît pour s’annuler à l’extrémité et inversement pour le champ électrique.
La polarisation correspond à la position du vecteur champ électrique. On parle de polarisation verticale quand le vecteur E
se trouve placé verticalement et la polarisation est horizontale
quand le vecteur se trouve à l’horizontale. Comme exemple,
prenons l’antenne ci-dessous, le champ magnétique est montré
à la verticale donc le champ électrique est horizontal. C’est le
cas de la majorité des antennes de télévision.
On peut montrer la polarisation d’une onde électromagnétique
en plaçant un rideau de conducteurs parallèles entre celle-ci et
une antenne de réception.
Suivant que l’on place les conducteurs du rideau verticalement
ou horizontalement, on constate que l’antenne de réception reçoit ou ne reçoit plus d’ondes. Le rideau renvoie l’onde, on peut
même trouver une distance privilégiée où le rideau parallèle
va renforcer le signal émis par l’antenne. Il est alors réflecteur.
L’antenne devient directionnelle et aura une portée plus importante.
Pour des raisons de facilité, la démonstration est ici faite en
mettant en évidence le champ magnétique dans une antenne.
Antenne
Rideau placé horizontalement par rapport à l’antenne,
l’onde est arrêtée.
Mesure du champ magnétique: maximum au centre
Rideau placé verticalement par rapport à l’antenne,
l’onde traverse le rideau
Mesure du champ électrique : maximum aux extrémités
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