Procédés physiques de transmission 1/2 - Physique Chimie - Terminale S

Procédés physiques de transmission 1/2 - Physique Chimie - Terminale S

Découvrez ce cours gratuit de Physique Chimie niveau Terminale S, rédigé par notre professeur, consacré au chapitre "Procédés physiques de transmission", partie 1. Ce chapitre fait partie du thème "Transmettre et stocker l'information" du programme de Physique Chimie de Terminale S.

Consultez ici la seconde partie du chapitre "Procédés physiques de transmission"

La première partie de cette leçon concerne la propagation libre et guidée de l'information. Vous verrez donc la définition d'une propagation libre et d'une propagation guidée, avec la transmission électrique par câble (câble coaxial et câble torsadé) et la transmission par fibre optique. Là, vous aborderez les fibres optiques multimodales et monomodales. La seconde partie de ce cours porte sur la qualité de la transmission à travers l'attenuation du signal et le débit binaire qui caractérise la vitesse de transmission d'un signal.

Téléchargez gratuitement ce cours de Physique Chimie niveau Terminale S sur les procédés physiques de transmission ci-dessous !

Procédés physiques de transmission 1/2 - Physique Chimie - Terminale S

Le contenu du document

 

La propagation libre et guidée et atténuation

LA PROPAGATION LIBRE ET GUIDEE

La transmission d’informations peut être libre, c’est-à-dire assurée par des ondes électromagnétiques (OEM) émises dans toutes les directions (Wi-Fi, radio…) ou guidée dans des câbles électriques des fibres optiques.

PROPAGATION LIBRE

Définition : La propagation d’un signal d’information est libre si le signal peut se propager sur une zone étendue.

  • Les ondes électromagnétiques émises par des antennes se propagent dans toutes les directions de l’espace. C’est la propagation libre
  • Ces ondes appelées ondes hertziennes peuvent être reçues par des récepteurs mobiles. C’est l’un des principaux avantages de ce mode de propagation. Une bande de fréquences spécifiques doit être allouée à chaque dispositif.
  • Les possibilités d’utilisation d’une bande de fréquences hertziennes arrivant à saturation. Avec l’arrivée de la TNT, la France utilise des bandes de fréquences plus étroites.

LA PROPAGATION GUIDEE

Transmission électrique par câble

Les câbles électriques sont utilisés pour transmettre des informations sous forme de signaux électriques. Ils peuvent être torsadés ou coaxiaux.

  • Câble coaxial :

Cable coaxial - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

 

  • Câble torsadé

 

Cable torsadé - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

La transmission par câbles est privilégiée pour de courtes distances car :

  • L’amortissement des signaux augmente avec la longueur du câble
  • Les champs électromagnétiques environnant les câbles déforment les signaux qui se propagent dans ces mêmes câbles

Transmission par fibre optique

La fibre optique est composée de trois parties :

  • la protection en plastique
  • la gaine
  • le coeur

Fibre optique - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

Les informations sont transmises dans les fibres optiques sous forme d’ondes électromagnétiques visibles ou proches du visible. Les radiations se propagent sur de très longues distances avec très peu d’atténuation. Elles sont insensibles aux perturbations électromagnétiques.

On distingue différentes types de fibre optique :

  • Les fibres optiques multimodales

Les radiations subissent des réflexions successives dans la fibre. Le trajet de la radiation est supérieur à la longueur de la fibre. Des radiations émises simultanément peuvent avoir des trajets (modes) différents et donc des durées de parcours différentes. Le signal en sortie est dégradé par rapport au signal d’entrée car il s’étale dans le temps.

Il existe :

o Les fibres multimodales à sauts d’indice qui ne sont plus utilisées

Fibre multimodale à saut d'indice - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

o Les fibres multimodales à gradients d’indice qui sont utilisées sur de courtes distances

Fibre multimodale à gradients d'indice - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

L’indice de réfraction varie progressivement entre le coeur et la gaine

 

  • Les fibres optiques monomodales

 

Le signal subit peu de réflexions successives. L’étalement dans le temps du signal de sortie par rapport au signal d’entrée est plus faible que dans le cas d’une fibre multimodale. Ces fibres monomodales sont difficiles à mettre en oeuvre et sont utilisées sur de longues distances (réseaux sous-marin).

 

LA QUALITE DE TRANSMISSION

ATTENUATION DU SIGNAL

Attenuation du signal - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

Toute transmission de signal s'accompagne d'une perte de puissance. L'atténuation A d'un signal se propageant dans un câble ou une fibre optique est égale à :

Calcul attenuation du signal - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

Pe : puissance fournie par l'émetteur (en W)

Ps : puissance reçue par le récepteur (en W)

A: atténuation (en dB)

Le coefficient d'atténuation linéique α est égale au rapport de l'atténuation A sur la longueur du fil :

Calcul coefficient d'atténuation linéique - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

α : coefficient d'atténuation linéique en décibel par mètre (dB.m-1)

A : atténuation en décibel (dB)

L : longueur du fil (m)

Exemples :

 

  • Une fibre optique α = 2×10-4 dB.m-1 ;
  • câble coaxial utilisé pour les antennes satellites α = 0,2 dB.m-1 .

 

LE DEBIT BINAIRE

Le débit binaire caractérise la vitesse de transmission d'un signal. Plus le débit est important plus la transmission est rapide (important qu'on on télécharge des films ou de la musique). Un débit binaire est le nombre de bits N transférés par la durée de la transmission, entre une source et son destinataire :

Calcul débit binaire - Procédés physiques de transmission - Cours de Physique Chimie - Terminale S

D (bit.s-1 ) ; N (bit) ; Δt (s)

Remarque :

Le débit binaire d'un canal de transmission est limité en particulier par la largeur de sa bande passante.

Exemple :

On souhaite télécharger un CD contenant 640 Mo de données avec une transmission de débit

D = 2,0 Mo.s-1 .

Quelle est la durée mise pour télécharger le CD ? 1 Mo = 220 octets, 1 octet = 8 bits

Fin de l'extrait

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