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Les équations du télégraphe : solutions et exemples

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Dans cours

EE-575: Wave propagation along transmission lines

In this lecture, we will describe the theoretical models and computational methods for the analysis of wave propagation along transmission lines. ...

Description

Cette séance de cours couvre des solutions dans le temps pour les lignes sans perte, y compris les transformations analytiques, les techniques de différence finie et la méthode Bergeron. Il explore également des exemples de tension et de courant aux terminaisons de ligne, ainsi que l'impact de la résistance et de l'impédance sur le comportement de la ligne. L'instructeur présente des analyses détaillées de la propagation des ondes le long des lignes de transmission, en mettant l'accent sur les réponses de charge et les tensions induites par la foudre.

Enseignant·e

Farhad Rachidi-Haeri

Farhad Rachidi (IEEE Fellow, EMP Fellow, Electromagnetics Academy Fellow) was born in Geneva in 1962. He received the M.S. degree in electrical engineering and the Ph.D. degree from the Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, in 1986 and 1991 respectively. He worked at the Power Systems Laboratory of the same institute until 1996 and had several short stays at the University of Florida and the NASA Kennedy Space Center. In 1997, he joined the Lightning Research Laboratory of the University of Toronto in Canada and from April 1998 until September 1999, he was with Montena EMC in Switzerland. He is currently a titular professor and the head of the EMC Laboratory at the Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, Switzerland. His research interests concern electromagnetic compatibility, lightning electromagnetics and electromagnetic field interactions with transmission lines. Dr. Rachidi is currently a member of the Advisory Board of the IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY and the President of the Swiss National Committee of the International Union of Radio Science. He has received numerous awards including the 2005 IEEE EMC Technical Achievement Award, the 2005 CIGRE Technical Committee Award, the 2006 Blondel Medal from the French Association of Electrical Engineering, Electronics, Information Technology and Communication (SEE), the 2016 Berger Award from the International Conference on Lightning Protection, the 2016 Best Paper Award of the IEEE Transactions on EMC, and the 2017 Motohisa Kanda Award for the most cited paper of the IEEE Transactions on EMC (2012-2016). In 2014, he was conferred the title of Honorary Professor of the Xi’an Jiaotong University in China. He served as the Vice-Chair of the European COST Action on the Physics of Lightning Flash and its Effects from 2005 to 2009, the Chairman of the 2008 European Electromagnetics International Symposium, the President of the International Conference on Lightning Protection from 2008 to 2014, the Editor-in-Chief of the Open Atmospheric Science Journal (2010-2012) and the Editor-in-Chief of the IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY from 2013 to 2015. He is a Fellow of the IEEE and of the SUMMA Foundation, and a member of the Swiss Academy of Sciences. He is the author or coauthor of over 200 scientific papers published in peer-reviewed journals and over 400 papers presented at international conferences.

Source officielle

Proximité ontologique

Électrotechnique

Power engineering: Transport d'énergie électrique

Radio-frequency engineering: Topics in radio-frequency engineering

Physique

Électromagnétisme: Circuit électrique

Concepts associés (32)

Ligne de transmission

Une ligne de transmission est un ensemble de deux conducteurs acheminant de concert un signal électrique, d'une source (ou émetteur) vers une charge (ou récepteur). On doit considérer une paire de conducteurs comme une ligne de transmission chaque fois que sa longueur est du même ordre de grandeur, ou plus, que la longueur d'onde de la fréquence la plus élevée du signal à transmettre. La charge étant connectée à l'extrémité de la ligne, la ligne permet de retrouver, sur son entrée, à son autre extrémité, la même résistance que la charge, cela quelle que soit la longueur de la ligne.

Équations des télégraphistes

Les équations des télégraphistes sont un système de deux équations aux dérivées partielles qui décrivent l'évolution de la tension et du courant sur une ligne électrique en fonction de la distance et du temps. Oliver Heaviside a conçu dans les années 1880 le modèle des lignes électriques qui aboutit à ces équations. Il s'applique à toute ligne électrique et à toute fréquence et couvre les phénomènes de transmission et de réflexion sur une ligne de transmission, qu'elle serve au télégraphe, au téléphone ou à tout autre usage, ainsi qu'aux lignes de distribution du réseau électrique.

Impédance caractéristique

L'impédance caractéristique d'une ligne de transmission est une représentation d'une forme de perméabilité du milieu. Elle joue un rôle similaire à ce qu'on observe avec les ondes sonores ou les ondes électromagnétiques. Quand une onde traverse la frontière entre deux milieux différents, une partie de son énergie ne peut être transmise d'un milieu à l'autre et repart dans l'autre sens. Dans une ligne de transmission, elle correspond à l'impédance qu'on pourrait mesurer à ses bornes si elle avait une longueur infinie.

Reflections of signals on conducting lines

A signal travelling along an electrical transmission line will be partly, or wholly, reflected back in the opposite direction when the travelling signal encounters a discontinuity in the characteristic impedance of the line, or if the far end of the line is not terminated in its characteristic impedance. This can happen, for instance, if two lengths of dissimilar transmission lines are joined. This article is about signal reflections on electrically conducting lines.

Transport d'énergie électrique

vignette|Lignes électriques de en courant triphasé reliant le barrage de Grand Coulee au réseau électrique. Le transport d'énergie électrique est le mouvement massif d'énergie électrique d'un site de production, tel qu'une centrale électrique, à un poste électrique. Les lignes interconnectées qui facilitent ce mouvement forment le réseau de transport. Celui-ci est distinct du câblage local entre les sous-stations à haute tension et les clients, qui forme la distribution d'énergie électrique.

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