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PSI/PSI* - PHYSIQUE DES ONDES

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Exercice : Optimisation d'un câble coaxial


6 Mai 2017 Consulté 1 fois
exercice - CPGE 2 PSI - Physique
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On considère un câble coaxial modélisé par deux conducteurs surfaciques cylindriques coaxiaux de rayons r1 et r2, séparés par un isolant de permittivité relative εr. On néglige toute perte dans le câble.

 

1 - Déterminer la capacité par unité de longueur de ce câble.

 

2 - Déterminer l'inductance par unité de longueur de ce câble.

 

3 - Déterminer la vitesse de propagation du courant dans le câble.

 

4 - Déterminer la vitesse de propagation du champ électrique dans le câble.

 

5 - Déterminer la puissance transportée par le câble en fonction du courant.

 

6 - Déterminer le flux du vecteur de Poynting à travers une section du câble.

 

7 - Le champ électrique dans le câble ne doit pas dépasser la valeur Emax (champ disruptif). Déterminer le rapport des rayons qui optimise la puissance transportée.

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