On entend, ou on lit, à peu près n'importe quoi sur ce sujet. Le document suivant a au moins l'avantage d'être assez facile à suivre car, alliant analyses et mesures concrètes, il propose des conclusions déroutantes. Au moins, il est loin du cadre sclérosant de la pensée unique et souvent simpliste. Je vous en souhaite bonne lecture et peut-être l'occasion d'en discuter ici.
Document intéressant, mais je retiens surtout de la première partie qu'il ne faut pas construire un balun avec des ferrites de récupération et du fil dont l'isolant est inconnu. Cela ne me surprend pas.
Le chapitre sur les résonances du câble d'alimentation pour une verticale est un rappel utile.
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Bonjour, Ce document est très intéressant mais il y a des choses que je ne comprends pas car nous ne parlons pas le même langage. Pour moi le terme "Choke balun" est inexplicable, surtout "balun" après "Choke" et pourtant des Choke j'en ai utilisé pendant des années quand je faisais des tests CEM.
"Choke balun" signifierait qu'on symétrise le courant de mode commun ? Ou alors ça à les 2 fonctions, symétriser le courant de mode diff et atténuer les courants de mode commun ?
Le mot choke en anglais signifie étrangler; on lui associe souvent balun parce que pour beaucoup d'OM balun = transformateur torique.
L'objectif d'un choke est d'étrangler le courant de mode commun. Cette pseudo définition nécessite de définir ce qu'est un mode commun. En courant continu ou alternatif BF, quand un générateur alimente un récepteur avec 2 conducteurs A et B il n'y a pas de mode commun. Le courant qui passe dans un le conducteurs A, passe aussi, dans l'autre sens dans le conducteur B.
Si on met un troisième conducteur 'M' plus ou moins réuni au générateur et au récepteur, la somme algébrique (vectorielles) des trois courants qui circulent reste nulle. Si on ne considère que nos deux conducteurs A et B, les courants qui les parcourt ne sont plus identiques et de sens opposés. Algébriquement la différence des courants 2 courants (qui circule dans A et B) est identique, mais de sens opposé, au courant qui circule dans le conducteur M. On peut dire que le courant dans M est le courant de mode commun par rapport au conducteurs A et B.
En HF, quand on alimente une antenne par deux conducteurs A et B (coaxial ou lignes parallèles), on doit imaginer qu'il existe un troisième conducteur M parce que, dans le cas général, si on mesure les deux courants dans A et B, ils ne sont pas identiques et de sens opposés. Cette différence identifie le courant qui circule dans le troisième conducteur virtuel M.
Pour réduire le courant qui circule dans M, il faut intercaler, dans son circuit une impédance.
Le plus simple serait de l'intercaler dans le conducteur M mais il est virtuel; il est partout, par exemple, et en partie, il circule entre l'antenne et la terre. Donc : on ne peut pas
On va donc placer cette impédance au niveau des conducteurs A et B. On va utiliser un dispositif qui sera visible pour le courant de mode commun et sera invisible aux courants différentiels, identiques et de sens opposé, dans A et B.
A partir de là, l'application pratique dégénère. Basiquement, si on bobine un self, deux fils en main sur un mandrin, on peut espérer que les courants différentiels ne verront pas la self parce que les courants dans A et dans B sont de sens opposés alors que le courant de mode commun qui ne passe qu'une fois dans le dispositif sera affecté. C'est l'idée mais les deux courants circulent bien dans les bobines qui ne sont pas parfaitement couplées et ça ne manquera pas d'engendrer de profonds désordres.
Ne croyez surtout pas que le fait d'enrouler sur un noyau magnétique un coaxial va être sans effet sur les courants (différentiels) utiles ne serait-ce que parce géométriquement les deux conducteurs ne sont pas identiques. Quand tout est parfait, si le dispositif à annulé le courant M, alors le dispositif agit comme un symétriseur.
Même dans le meilleurs des cas, si le dispositif annule le courant de mode commun au niveau du dispositif, en HF, du fait du rayonnement des conducteurs les unes sur les autres, d'autres courant de mode commune restent présents, ou même sont augmentés, en d'autres points de la ligne. L'article cité l'explique. Chaque étouffeur (choke) disposé sur la ligne ne sera pas gratuit pour les courants différentiels
Pour un tel dispositif on parle souvent de transformateur de courant. Mais un transformateur est un transformateur et il n'est pas plus de courant que de tension. La différence est dans l'usage : si le fait d'insérer un des enroulements dans un circuit ne modifie pas le courant (comme une pince ampèremétrique), on peut parler de flux forcer et de TI (transformateur d'intensité). Si l'impédance de l'enroulement (impédance ramenée) est importante le courant sera modifié et on parle de transformateur de tension.
On va lire que cet type de choke balun est un étouffeur de courant mais c'est un abus de langage.
"choke" veut effectivement dire "étrangler", mais la fonction d'un balun nécessite de s'intéresser à ce qui se passe dans un coax.
En HF, un coax a trois conducteur: -le conducteur central -la partie interne du conducteur périphérique -la partie externe du conducteur périphérique.
La raison est que l'effet de peau empêche le courant de passer de la partie interne à la partie externe du conducteur périphérique. Les "courants de gaine" sont des courants qui circulent dans cette partie externe.
Les deux parties externe et interne sont reliées à chaque bout du coax.
Un balun, c'est à dire un symétriseur, ne sert qu'à une chose: faire en sorte que le courant reste à l'intérieur du coax et donc réduire à zéro le courant sur la partie externe du conducteur périphérique.
Il existe plusieurs méthodes pour ce faire. Le "choke balun" utilise des ferrites pour augmenter fortement l'inductance de cette partie externe du conducteur périphérique, le courant va donc passer préférentiellement par la partie interne du conducteur périphérique, donc l'inductance reste faible.
La partie "mode commun" correspond au courant qui circule dans cette partie externe et donc dans l'autre sens dans les deux conducteurs internes, mais penser en "mode commun" ne va pas faciliter la compréhension. Le plus simple est de réaliser qu'on a 3 conducteurs physiques et qu'on veut annuler le courant dans l'un des trois.
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Le "choke balun" utilise des ferrites pour augmenter fortement l'inductance de cette partie externe du conducteur périphérique, le courant va donc passer préférentiellement par la partie interne du conducteur périphérique, donc l'inductance reste faible.
Je comprends maintenant, en fait je n'ai pas la même définition de "balun" parce que je n'ai pas la même vision de l'origine du courant de gaine, donc de ce qui se passe dans les 3 conducteurs et donc de certains termes mais je commence a comprendre l'origine de "balun current" (qui a mes yeux ne "balanced" rien)
En fait c'est avec le dessin ci-dessous que je ne suis pas d'accord. L'alternance a été judicieusement choisi pour que I2 se sépare en I3 et I4 à la jonction gaine antenne et pour que I3 soit opposé à I2. L'idée est de freiner I3 pour favoriser I2. Redessinez donc le même dessin mais avec l'alternance suivante et vous verrez le problème. Ou plutôt l'étonnante absence de problème à l'alternance suivante.
Ma vision est différente car issue de mes formations + pratiques de la CEM notamment en chambre Anéchoïque qui génère des courants de mode commun dans les blindages/gaines. J'en parle un peu plus ce soir et dans le respect des autres visions du problème.
A propos du schéma ci-avant. Le théorème d'ampère dit que, du fait du tube extérieur qui entoure totalement le conducteur intérieur, I1 = -I2 dans le tube. Le schéma est trompeur. Au niveau du doublet le bras 1 et le bras 2, qui sont à l'extérieur du tube, peuvent imposer des courants différents dans chacun des bras (antenne asymétrique par exemple).
Le croquis montre I3 au Y I2.I3 mais I3 n'est pas une partie de I2. I3 est en fait la différence des courants dans les bras 1 et 2. Du fait du théorème d'Ampère il ne peut pas circuler dans le tube. Alors on dit qu'il circule sur l'extérieur du tube ce qui est probablement le cas (il faudrait lui demander ).
Le I3 en bas du schéma, vers la terre montre que ce courant boucle au travers d'une impédance virtuelle (qu'on ne voit pas) avec l'antenne.
I1 et I2 sont toujours identiques et en sens opposé en un point du coaxial mais ils ne sont pas constant tout le long du tube, sauf si l'antenne présente l'impédance caractéristique du câble. De même I3 n'est pas constant le long du câble.
Le fait d'étrangler i3 au ras de l'antenne, n'empêche pas qu'il y ait un i3, plus bas vers la station, car le câble est dans le champ de l'antenne qui peut ne pas être équilibré.
Alors il va falloir nous donner cette autre définition.
Vincent a écrit:
En fait c'est avec le dessin ci-dessous que je ne suis pas d'accord. L'alternance a été judicieusement choisi pour que I2 se sépare en I3 et I4 à la jonction gaine antenne
Ca c'est vrai.
Vincent a écrit:
et pour que I3 soit opposé à I2
.
Ca, ce n'est pas sur le dessin.
Vincent a écrit:
L'idée est de freiner I3 pour favoriser I2. Redessinez donc le même dessin mais avec l'alternance suivante et vous verrez le problème. Ou plutôt l'étonnante absence de problème à l'alternance suivante.
Je ne comprends pas la notion "d'alternance suivante".
Vincent a écrit:
Ma vision est différente car issue de mes formations + pratiques de la CEM notamment en chambre Anéchoïque qui génère des courants de mode commun dans les blindages/gaines.
Il est clair qu'un coax, même avec un dispositif pour limiter les courants de gaine à chaque bout, va être l'objet de courants induits s'il est exposé à un champ electromagnétique.
F1AMM a écrit:
A propos du schéma ci-avant. Le théorème d'ampère dit que, du fait du tube extérieur qui entoure totalement le conducteur intérieur, I1 = -I2 dans le tube.
Je ne pense pas, non.
F1AMM a écrit:
Le schéma est trompeur. Au niveau du doublet le bras 1 et le bras 2, qui sont à l'extérieur du tube, peuvent imposer des courants différents dans chacun des bras (antenne asymétrique par exemple).
Les courant sont identiques au niveau du transmetteur, je ne vois pas pourquoi ils seraient différents au niveau de l'antenne.
F1AMM a écrit:
Le I3 en bas du schéma, vers la terre montre que ce courant boucle au travers d'une impédance virtuelle (qu'on ne voit pas) avec l'antenne.
Il se réunit avec I2 au niveau du transmetteur.
F1AMM a écrit:
I1 et I2 sont toujours identiques et en sens opposé en un point du coaxial mais ils ne sont pas constant tout le long du tube, sauf si l'antenne présente l'impédance caractéristique du câble.
Même si l'antenne présente l'impédance caractéristique du câble, le courant est variable le long du câble. Cela reste une ligne de transmission.
F1AMM a écrit:
Le fait d'étrangler i3 au ras de l'antenne, n'empêche pas qu'il y ait un i3, plus bas vers la station, car le câble est dans le champ de l'antenne qui peut ne pas être équilibré.
Ca, c'est vrai et c'est pour cela qu'il est avantageux de disposer un second "choke balun" du côté du poste, pour éviter le QRM en réception.
A propos du schéma ci-avant. Le théorème d'ampère dit que, du fait du tube extérieur qui entoure totalement le conducteur intérieur, I1 = -I2 dans le tube.
Je ne pense pas, non.
On ne doit pas parler de la même chose et ce n'est peut-être pas le théorème de M. Ampère (koike). Une structure coaxiale impose que les courants circulants dans le tube extérieur et le conducteur central soit identique et de sens opposé, dans l'espace intérieur c'est à dire autour de l'isolant. Concrètement, c'est le courant dans l'âme qui impose le courant sur le surface intérieur du tube. C'est une loi fondamentale de l'électrostatique (il me semble).
J'ai recherché sur Inter-nénette mais on ne retrouve ça que perdu au milieu de cours dont je ne comprends pas la plus part des mots
Si on ne partage pas ce principe fondamental, il faut trouver pourquoi.
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Même sans faire intervenir la magnétostatique dans les câbles coax.
dl2jml a écrit:
F1AMM a écrit:
Le I3 en bas du schéma, vers la terre montre que ce courant boucle au travers d'une impédance virtuelle (qu'on ne voit pas) avec l'antenne.
Il se réunit avec I2 au niveau du transmetteur.
Ci dessous dans l'image de gauche, je n'ai rien modifié si ce n'est l'ajout du couplage qui permet au courant de passer d'un bras à l'autre et en bleu la densité de tension pour voir cette notion d'alternance dont je parlais au dessus. Dans l'image de droite j'ai inversé les courants I1 et I2 pour voir comment cela se passait à l'alternance suivante.
A gauche si on considère que I3 se sauve dans la terre le schéma est presque explicable a ceci prés qu'il viole une des loi de kirchhoff. Si la jonction gaine-antenne est un noeud alors tout ce qui en sort doit être égale a ce qui y entre. On devine ce qui entre dans le générateur, c'est I1 ce qui en sort c'est I2 mais arrivé au noeud il y a quelque chose qui ne va pas, I4 revient dans I1 mais I3 ? Si on considère que I3 se réunit avec I2 au générateur alors on a quelque chose de bizarre, soit le courant I3 sort du noeud gaine-antenne pour rerentrer en bas et rejoindre I2 - un courant qui semble tourner en rond ? et pourquoi diable ne se séparerait il pas en bas de l'image ? Soit il redescend effectivement dans la terre mais I3 n'a rien à voir avec I2 mais alors pourquoi en haut l'auteur de l'image a écrit I4 = I2 - I3 ?
Dans le schéma de droite, la loi des noeuds est également violée si I3 ne va pas au même endroit que I2 pour aller dans le générateur. Si on considère que I4 se sépare au noeud gaine-antenne et que I3 se réunit avec I2 au générateur alors là ça fonctionne mais il n'y a plus de problème. Bref je m'arrête là, je voulais juste montrer que ce schéma dessiné tel quel permet de s'accommoder avec la réalité mais avec une explication qui ne va pas.
F1AMM a écrit:
Le I3 en bas du schéma, vers la terre montre que ce courant boucle au travers d'une impédance virtuelle (qu'on ne voit pas) avec l'antenne.
Je suis d'accord avec toi et c'est ce que j'ai vu des 100aine de fois dans la chambre anéchoïque dont je me servais.
La suite dans quelques minutes
Dernière édition par Vincent le 13.08.23 22:29, édité 1 fois
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Vous connaissez comme moi le couplage champ (électromagnétique) à fil. Le Wiki de Schneider l'explique très bien https://fr.electrical-installation.org/frwiki/Couplage_par_rayonnement. La composante E d'un champ électromagnétique créait des courants de mode commun dans les câbles et c'est précisément le problème majeur du test en chambre anéchoïque (IEC 61000-4-3). Tout le monde pense que c'est le blindage alors que non pas du tout.
Quand on arrose un appareil qui possède des câbles avec l'antenne, ils sont parcourues par un courant de mode commun qui passe par la terre et/ou l'environnement pour tourner en rond tant que le champ électromagnétique dure. C'est pour cette raison qu'en CEM on dit que le courant de mode commun s'écoule à la terre, c'est pour former une boucle qu'il fait ça, mais il peut aussi se coupler par l'environnement tout simplement.
Voici comment j'explique ce qui se passe, comme François visiblement : Le courant de gaine apparaît parce que la gaine baigne dans rayonnement de l'antenne qu'elle alimente. Pour le sens des courants j'ai repris la même convention que le poste du dessus pour être cohérent et ne pas tirer un avantage dans cette illustration. Le courant de mode commun I3 comme dans l'image d'origine perturbe I2, ici ils sont opposés par la convention choisie mais ils pourraient être dans le même sens que ça poserait un problème d'équilibre globale des courants dans l'antenne. Dans tous les cas ce qui sort d'un bras (I1), rentre dans l'autre (I2)
dl2jml a écrit:
La raison est que l'effet de peau empêche le courant de passer de la partie interne à la partie externe du conducteur périphérique
Je suis tout à fait d'accord, en HF le courant de mode commun I3 va rester à la surface extérieur du coax tandis que I2 restera sur la surface interne. Dans les tests CEM on commence assez bas donc il arrive souvent que les courants de mode commun et de mode diff soient à la même profondeur (mettant un bazar pas possible dans les potentiels électriques.)
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Alors il va falloir nous donner cette autre définition.
Pour moi : - Un balun ça sert a symétriser des tensions, typiquement un transfo 1:1 par exemple
- Une common mode choke ça sert a atténuer les courants de mode commun, soit une ferrite avec un ou plusieurs tours de câble, soit une self de mode commun.
Mais un "current balun" ou un "choke balun" je ne vois pas ce que ça symétrise ? Mais c'est peut être un abus de langage comme vous me l'avez dit.
Un peu en marge de notre discussion. Il y a 50 ans quand j'étais au CNES, nous avions acheté (fourniture et pose) une cage de faraday Siemens (5 m² environ). C'était en cage en tôle d'acier et les fenêtres ressemblaient à une sorte de nid d'abeille épais de 4 cm avec des mailles d'environ 4 cm aussi.
A la fin, il y avait un ouvrier dans la cage; porte fermée, il écoutait toujours RTL en grande onde à l'intérieur, sur un poste à transistors de l'époque, avec une antenne sur un barreau intérieur de ferrite. Je n'ai jamais compris pourquoi c'était possible.
Comme j'avais un doute sur mon affirmation, j'ai interrogé ChatGPT. C'est ma copine quand je ne trouve pas sur le Net réponse à une interrogation. Il faut lui poser des questions claires et éventuellement discuter avec pour obtenir des précisions. Le comprends que les journaleux soient inquiets relativement à leur pouvoir de fournir des informations.
Question : Je suis perdu. Je cherche à retrouver pourquoi une structure conductrice coaxiale impose que le courant qui circule dans le conducteur central induit un courant opposé de même valeur sur la surface intérieur du tube concentrique. Il me semble qu'il s'agissait du théorème d'Ampère. Déjà est-ce que cette affirmation est vraie ?
Réponse : Oui, votre affirmation est correcte. Selon la loi d'Ampère, le courant qui circule dans un conducteur central d'une structure conductrice coaxiale induit effectivement un courant opposé de même valeur sur la surface intérieure du tube concentrique. Cette propriété est un résultat de la distribution de courant et du champ magnétique généré dans ce type de configuration.
La loi d'Ampère est une loi fondamentale de l'électromagnétisme qui décrit le lien entre le champ magnétique autour d'un courant électrique et le courant lui-même. Dans le cas d'une structure conductrice coaxiale, lorsque le courant circule dans le conducteur central, il génère un champ magnétique qui s'enroule autour du conducteur central. Ce champ magnétique pénètre également dans le tube concentrique (gaine) environnant.
La distribution de courant est telle que le courant circulant dans le conducteur central génère un champ magnétique qui a une direction spécifique. Selon la loi d'Ampère, si vous tracez un cercle imaginaire à une certaine distance du conducteur central à l'intérieur de la gaine, l'intégrale du champ magnétique sur ce cercle est proportionnelle au courant qui traverse le conducteur central. Si le courant change de direction (opposé) à l'intérieur du conducteur central, cela induira un champ magnétique ayant une direction opposée également.
La surface intérieure du tube concentrique fait partie de la boucle sur laquelle vous appliquez la loi d'Ampère. En conséquence, le changement de direction du courant dans le conducteur central génère un champ magnétique induisant un courant opposé sur la surface intérieure du tube. Cette réaction du courant opposé sur la surface intérieure du tube contribue à maintenir la conservation de la charge globale et les lois de l'électromagnétisme.
En résumé, cette observation est bien basée sur la loi d'Ampère et la manière dont les champs magnétiques sont générés autour des courants électriques.
Sachant que ChatGPT est une baratineuse qui a quasi réponse à tout, il faut garder un doute sur sa confirmation. C'est dommage que dans tous les documents que j'ai consultés sur le Net je n'ai pas trouvé de description simple de ce phénomène. Au mieux, on trouve des pages et des pages de calculs avec mult intégrales, rotationnels et tout ce genre de chose que j'ai un peu oublié. Partager le savoir c'est déjà communiquer sur des principes simples et celui là en est un. J'avais un peu mélanger la loi et le théorème; on dira que c'est dû à l'âge.
On se prend un peu (beaucoup) la tête avec un coaxial mais le sujet initial (le mode commun) se rencontre aussi dans l'usage d'une ligne constituées de fils parallèles. Néanmoins ce type de ligne ne semble rien imposer comme règle sur les courant qui circulent. Si il y a un courant de mode commun, la ligne va rayonner et recevoir le rayonnement de l'antenne mais il n'y a pas trois conducteurs.
Ci dessous dans l'image de gauche, je n'ai rien modifié si ce n'est l'ajout du couplage qui permet au courant de passer d'un bras à l'autre et en bleu la densité de tension pour voir cette notion d'alternance dont je parlais au dessus. Dans l'image de droite j'ai inversé les courants I1 et I2 pour voir comment cela se passait à l'alternance suivante.
Je pense que votre approche est inexacte. Il n'est pas nécessaire d'évoquer une alternance ou une autre. Quand, dans votre croquis de gauche, on dessine le nœud (jonction gaine-antenne) et que l'on dessine les flèches, ces flèches sont conventionnelles et ça permet d'écrire I4+I3=I2 ou I4+I3-I2=0. Cette loi de Kirchhoff est indépendante du courant électronique; elle est conventionnelle.
Toujours sur le croquis de gauche, du fait de la structure coaxiale (et de la réponse de ChatGPT) ainsi que de l'orientation des flèches (arbitraires) on peu écrire que I2=I1
Or I3=(I2 - I4)
Donc I3 = (I1-I4), la différence des courants qui circulent dans les branches du doublet et cela, quelque soit l'alternance.
Maintenant a-t-on le droit d'écrire que le courant qui va à la terre (en bas du croquis) est égal à I3 ?
La loi des noeud s'applique à droite du générateur. Si on appelle Ix le courant qui file vers la terre
A propos du schéma ci-avant. Le théorème d'ampère dit que, du fait du tube extérieur qui entoure totalement le conducteur intérieur, I1 = -I2 dans le tube.
Je ne pense pas, non.
On ne doit pas parler de la même chose et ce n'est peut-être pas le théorème de M. Ampère (koike). Une structure coaxiale impose que les courants circulants dans le tube extérieur et le conducteur central soit identique et de sens opposé, dans l'espace intérieur c'est à dire autour de l'isolant. Concrètement, c'est le courant dans l'âme qui impose le courant sur le surface intérieur du tube. C'est une loi fondamentale de l'électrostatique (il me semble).
J'ai recherché sur Inter-nénette mais on ne retrouve ça que perdu au milieu de cours dont je ne comprends pas la plus part des mots
Si on ne partage pas ce principe fondamental, il faut trouver pourquoi.
Il permet effectivement de calculer le champ electromagnétique dans un câble coaxial. Mais je ne pense pas qu'il impose que les courants soient égaux. Mais comme il est difficile d'utiliser un théorème quel qu'il soit pour démontrer qu'il ne s'applique pas à un cas particulier, je propose plutôt l'expérience suivante:
-prendre un coax et un autre conducteur. -faire passer du courant dans l'âme du coax et le faire revenir par l'autre conducteur -ne pas brancher la gaine -il y a du courant dans l'âme du coax, mais il n'y en a pas sur la gaine, au moins aux extrémités, puisqu'elle n'est pas branchée.
Même sans faire intervenir la magnétostatique dans les câbles coax.
dl2jml a écrit:
F1AMM a écrit:
Le I3 en bas du schéma, vers la terre montre que ce courant boucle au travers d'une impédance virtuelle (qu'on ne voit pas) avec l'antenne.
Il se réunit avec I2 au niveau du transmetteur.
Ci dessous dans l'image de gauche, je n'ai rien modifié si ce n'est l'ajout du couplage qui permet au courant de passer d'un bras à l'autre et en bleu la densité de tension pour voir cette notion d'alternance dont je parlais au dessus. Dans l'image de droite j'ai inversé les courants I1 et I2 pour voir comment cela se passait à l'alternance suivante.
Je comprends l'erreur. Le schéma est effectivement faux en bas, il n'y a aucune raison que le courant i3 aille vers la terre. Dans le cas le plus simple, il se réunit avec i2 en bas du coax.
Là aussi je comprends mieux. C'est effectivement l'usage le plus courant de l'expression "mode commun", mais ce n'est pas ce problème là que l'on cherche à résoudre ici.
Mais comme il est difficile d'utiliser un théorème quel qu'il soit pour démontrer qu'il ne s'applique pas à un cas particulier, je propose plutôt l'expérience suivante: -prendre un coax et un autre conducteur. -faire passer du courant dans l'âme du coaxial et le faire revenir par l'autre conducteur -ne pas brancher la gaine -il y a du courant dans l'âme du coaxial, mais il n'y en a pas sur la gaine, au moins aux extrémités, puisqu'elle n'est pas branchée.
Amusant, j'avais la même idée et je me suis dit, au début, ça prouve que mon affirmation est fausse. A la réflexion, je pense que non et je m'explique. Il circule un courant forcé I dans l'âme. Ce courant induit un courant de sens inverse sur la face intérieur du blindage. Alors je me suis dit ouarf ça doit faire une tension terrible entre les deux extrémités du blindage du coaxial. Bah non le courant il boucle par l'extérieur du blindage et Ampère peut dormir tranquille.
On ne peut pas, il me semble, mesurer le courant entre l'extérieur et l'intérieur du blindage et je me proposait l'expérience suivante. Au milieu de la longueur on pratique une saignée dans le blindage pour y faire une discontinuité et on réunit les deux parties de blindage par une petite résistance. On devrait y mesurer le même courant que celui qui circule dans l'âme. Mais, je pense que non car le courant va probablement se refermer entre l'extérieur et l'intérieur sur chaque demie longueur.
Il est impossible de mesurer le courant de gaine (dans le blindage). Solution : faire passer le coaxial dans un tore formant TI. Et alors on va mesurer le courant I qui circule dans l'âme et ça ne démontre rien car au mieux, avec le tore, on mesure I - I + I = I Plus on va vers le continue plus l'épaisseur de peau augmente et en fait les deux courants s'annulent localement
dl2jml a écrit:
Je comprends l'erreur. Le schéma est effectivement faux en bas, il n'y a aucune raison que le courant i3 aille vers la terre. Dans le cas le plus simple, il se réunit avec i2 en bas du coax.
Effectivement il y a ce nœud entre l'intérieur et l'extérieur du coaxial mais l'équation est la même. La loi des nœuds s'applique à droite du générateur néanmoins I3 ne peut pas repasser dans l'intérieur du blindage car le courant y est, par principe I2 qui est égal à I1 (et de sens opposé). Si on appelle Ix le courant qui file vers la terre I3 + I1 = I2 + Ix donc Ix = I3 + I1 -I2 mais I1=I2 Ix = I3 cqfd
On est obligé pour rassurer Kirchhoff de faire apparaître ce courant Ix qui va vers je ne sais quoi mais qui boucle à priori par l'antenne (où il circule). Ça fait mal à la tête ce truc là.
Je suis content de voir qu'on peut exposer nos points de vu dans le respect mutuelle, d'ailleurs en parlant de respect je n'ai aucun problème à dire que je peux aussi me planter même si j'ai longtemps généré des courants de mode commun dans les gaines de câbles blindés, d'ailleurs j'ai aussi souvent généré des courants de mode commun dans des câbles non blindés et trouvé des solutions pour les gérer (notamment avec la paire torsadée)
F1AMM a écrit:
Il n'est pas nécessaire d'évoquer une alternance ou une autre
C'est vrai, disons que j'ai voulu montrer l'autre alternance car le dessin d'origine est, je trouve, sacrément biaisé et induit en erreur. Je trouvais qu'on voyait mieux le problème dans l'autre alternance.
Je reprends le dessin original.
F1AMM a écrit:
Maintenant a-t-on le droit d'écrire que le courant qui va à la terre (en bas du croquis) est égal à I3 ?
La loi des noeud s'applique à droite du générateur. Si on appelle Ix le courant qui file vers la terre
I3 + I1 = I2 + Ix donc
Ix = I3 + I1 -I2 mais I1=I2
Ix = I3 cqfd
C'est très intéressant ça ! On voit mieux le problème.
Si :
=> I3 + I1 = I2 + Ix
et que
=> Ix = I3
alors
=> I3 + I1 = I2 + I3
Si I1 = I2 alors nécessairement I3 = 0. Il n'y a pas de courant I3. Hors le schéma d'origine montre un courant vers la terre.
ps : François, si tu écris ce genre d'égalité c'est que tu considères que I3 est un courant issu du générateur.
dl2jml a écrit:
Dans le cas le plus simple, il se réunit avec i2 en bas du coax
Alors I1 = I2+I3 au noeud en bas du coax et I1 = I2-I3 en haut du coax donc I1= I2+I3 = I2-I3. Alors I1=I2 quelque soit la valeur de I3.
C'est pour cette raison que j'avais écrit que ce schéma s'accommode avec la réalité avec un explication qui n'est pas bonne. Cependant cela n'empêche pas de mettre en place de bonne solution au problème de I3 qui existe réellement.
Mon interprétation c'est que I3 est un courant de mode commun qui interdit d'écrire I1=I2-I3 car il n'y a pas de corrélation entre I1, I2 et I3. Ils ne sortent pas du même générateur, I3 est induit par un rayonnement de l'antenne sur la gaine tandis que I1 et I2 sont les courants entrant et sortant du générateur. On ne peut pas faire d'opération algébrique aussi simplement que ça, même si I3 met le bazar dans I2. Mon schéma se réconcilie avec la loi des noeuds (I1=I2) en ajoutant un courant de mode commun I3 qui passe par le même couplage que l'antenne utilise dans l'air. C'est ce qui se passe dans un chambre CEM.
Vincent
Messages : 172 Date d'inscription : 26/12/2020 Age : 43 Localisation : Achiet le Grand (62)
Personnellement, j'apprécie de discuter et dans nos civilisation pour que la discussion germe, il faut qu'il y ait désaccord. Le plus part des personnes ne veulent plus discuter et voit une discussion contradictoire comme une agression. Dans discussion évidemment qu'il faut avoir des doutes devant ses propres affirmations
Vincent a écrit:
Si I1 = I2 alors nécessairement I3 = 0. Il n'y a pas de courant I3. Hors le schéma d'origine montre un courant vers la terre. ps : François, si tu écris ce genre d'égalité c'est que tu considères que I3 est un courant issu du générateur.
Je crois qu'il faut être claire il n'y a que le générateur qui fait tourner la machine. Les courants produits réagissent entre eux mais le système est stable. L'antenne ne baigne pas dans une onde produite par ailleurs. En supposant que l'équation soit bonne (et il faut garder le doute), il n'y a que deux solutions
Soit I3 est nul
Soit I3 vient (ou va) quelque part
Il est à remarquer que si le générateur est isolé dans l'espace raccordé à son antenne elle même isolée, il n'y a pas de mode commun; le générateur produit (fait circuler) un courant I qui devient dans le schéma I1 et I2.
Dans le schéma général que tu as fait I1 = I2 (ChatGPT) mais ce n'est pas I1 et I2 qui circule dans l'antenne, c'est I1 et I4. Ton dernier croquis peut enduire dans de l'erreur.
Pour en revenir au sujet : si l'antenne est symétriques par rapport à la ligne de transmission, il n'y a pas de mode commun même si la ligne est un câble coaxial asymétrique. Si l'antenne est dissymétriques par rapport à la ligne, même si la ligne est symétrique, il y aura courant de mode commun .
Mon interprétation c'est que I3 est un courant de mode commun qui interdit d'écrire I1=I2-I3 car il n'y a pas de corrélation entre I1, I2 et I3. Ils ne sortent pas du même générateur, I3 est induit par un rayonnement de l'antenne sur la gaine tandis que I1 et I2 sont les courants entrant et sortant du générateur.
Si le système est relié à la terre comme montré dans le schéma, on peut avoir un courant i3' qui se superpose au courant i3 venant de la connexion symétrique-asymétrique et qui vient effectivement du fait que le blindage du coax se comporte comme une antenne.
Mais on n'a pas forcément de connexion à la terre. Par exemple, lorsque je suis en portable, je n'ai pas du tout de connexion à la terre.
Autrement: si l'on suppose que i1=i2, alors oui on va nécessairement trouver que i3=0 (et i3' est n'importe quoi, il n'est pas créé par la même source). C'est là notre point de désaccord: l'idée que dans un coax les courants i1 et i2 vont nécessairement être égaux.
Peut-on résumer notre différent à ce schéma ? Je ne sais pas comment figurer le courant I2 intégré sur toute la surface de l'intérieur et de l'extérieur du tube. Pour le conducteur central on peut supposer qu'il est infiniment fin mais ça n'a pas de sens pour le tube. Le problème est peut-être mal posé.
Calculer I2 en fonction de I1 et éventuellement des dimensions géométriques du tube.
Comme j'avais mon croquis, je l'ai soumis à Google Lens en espérant trouver une page web qui traiterait du problème. Google Lens me propose une multitude de croquis très approchant mais qui ne traitent pas le problème; c'est à désespérer mais peut-être indicatif.
A la réflexion, résoudre ce problème, maintenant que j'ai le dessin sous les yeux, n'a aucun intérêt par rapport à notre problème initial "faut-il mettre un balun ?". Supposons qu'on soit à assez basse fréquence pour mettre une pince ampèremétrique autour du coaxial. On ne verra que I1 parce que, quelque soit I2, je suppose que nous sommes d'accord que, s'il existe, il tourne en rond entre l'intérieur et l'extérieur (en gros, dans la masse) et donc globalement il s'annule. C'est le schéma de Vincent qui nous a foutu de dans. Je vais faire un nouveau croquis plus adapter au sujet. Le détour était intéressant mais il faut revenir à un schéma équivalent plus simple qui va en fait déboucher sur la modélisation proposé par Roy Lewallen dans la documentation d'Eznec.
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Sujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"
Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"
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