bonjours a toutes et tous …
je crée ce topic , afin que nous échangions des idées et des connaissances sur la propagations des ondes électromagnétiques ( dites "ondes Radio" …) a travers les sols , les sous sols , ainsi que les roches de nos cavités …
donc , a votre clavier , si vous avez des questions qui vous turlupine a ce sujet … j'essaierais ( ou un autre qui a des idées sur la chose …) de vous donner mon avis , bien que je sois pas un véritable spécialiste en ce domaine , mais un simple technicien qui s'est fort intéressé a la chose ...
cela fait plus de dix ans que je balance des radiations électromagnétiques à travers les roches Karstiques , afin de réaliser des radiobalisages topographiques , ou des "traçages radio de Diaclases Epikarstiques …"
j'ai pu observer des choses et bien des phénomènes …
ok, A plus …
Titou des G
Dernière modification par bisounours83 (08/03/2019 10:10:12)
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Peut on parler d' ondes radio ?
Pour avoir bricolé avec du modem4G , j' ai constaté que les ondes ont du mal avec les murs epais !
ne serait ce pas plutot des courants electriques ou des lignes de champ magnétiques..
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Bonjour Gaffal , Bonjour a tous et toutes …
heureux de voir que tu as réagis a cette proposition de discuter de la chose : la Propagation des ondes Radio a travers le Sol et les obstacles rocheux ...
c'est un sujet assez délicat et pointu et , personnellement j'essaierais de faire de la "vulgarisation scientifique ", sur ce que j'ai compris des phénomènes , après les avoir tant soi peu étudiés
on ne vas pas retourner jusqu'aux équations dites de Maxwell , pour appréhender la chose … il y a sur le web , des petits cours permettant de comprendre ces phénomènes , et c'est entièrement sur le Web , que j'ai enquêté , pour essayer de comprendre …
mes petites explications n'ont pas valeur de cours Universitaires , bien sur , mais un copain Spéléo Docteur Ingénieur , m'a confirmé que j'avais bien pigé les Grands principes du phénomène …
tu évoques des bricolages ,Gaffal , sur du Modem 4 G et tu as constaté que les ondes émises par cet appareil ont du mal , avec les murs épais …
voici pourquoi , en fait : les ondes radios de ce Modem , sont très hautes en fréquences ( vers les 2600 Megahertz , je crois savoir …) donc peu pénétrantes , dans la roche ou le béton des murs …
et l'épaisseur conséquente des murs "amortis "fortement le champs électromagnétique produit , et ceci , de manière "exponentielle " ( ou Logarithmique inverse , si tu veux …) l'humidité des murs a un instant T donné , joue aussi un rôle , comme tu le verras un peu plus tard … ( c'est une histoire de résistivité électrique des matériaux du mur , de fait …)
peux tu me dire la nature des "murs épais " dont tu parles , Gaffal ? des moellons de calcaire , du plâtre , du béton armé ??
il pourrait y avoir un autre phénomène expliquant l'effet "écran " des murs d'appartement modernes en béton armé : si les armatures métalliques du béton sont reliés "à la Terre ", alors toutes les ondes incidentes a ce mur béton sont évacuées vers la dite terre , et ne traversent pas le mur …
il s'agit de l'effet " Cage de Faraday "
c'est très connu des architectes de bâtiments sensibles comme les ambassades , Ministères , etc... pour créer des pièces sécurisées ou l'on peut discuter librement a l'abri des micros émetteurs indiscrets …
mais je m'égare , et ce n'est pas le sujet de notre Topic , relatif a l'envoi et la réception des ondes radios , a travers le splendide calcaire de nos grottes , pour communiquer en phonie ou en code Morse , ou pour recaler une topo par Radiobalisage …
c'est un autre phénomène qui intervient ici , bien connu des électroniciens qui bossent sur les Hyperfréquences ( Radaristes , par exemple …) sous le Nom bien Français de :
" Effet de Peau "
autrement bien connu des Anglos saxons , sous le terme de " Skin Effect" ou" Skin Depth "
bon , on va faire une pause , et on continueras ultérieurement …
a +
Titou des Garrigues
Dernière modification par bisounours83 (12/03/2019 15:50:34)
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Bonjour Titou
Je suis néophyte quant à la propagation des ondes
Comment se propagent elles dans l'air dans l'eau au travers du vide ou des matières Dures ?
Merci
Nono
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Bonsoir Nono ,
ok , je vois que le sujet vous intéresse , mais ce soir , je suis crevé de fatigue pour aborder ce sujet un tant soit peu ardu …
mais dés que j'ai un moment , je m'y mettrais , promis !!
je parlerais de la propagation des ondes électromagnétiques ( autrement dits : ondes radio , Lumière , rayons X , Gamma , ) et surtout a travers la roche et les sols , sujet qui intéresse les Spéléologues , bien sur ...
je ne traiterais pas des autres ondes , telles que les ondes Sonores , sismiques , ondes de Choc ( lors d'une explosion …) qui sont différentes des ondes radio , et qui compliqueraient inutilement notre débat …
ok, à plus …
Titou des garrigues
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A la base , une onde radio est du même tonneau qu' une onde lumineuse ( photon )
sauf que la lumiere est beaucoup plus haut en frequence !
mes murs sont en calcaire , sans feraillages
la 4g de 800 à 2600 mhz fonctionne beaucoup mieux avec une antenne exterieure..
effet de peau , c' est pas plutot pour la conduction electrique ?
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Salut Gaffal ,
exact , radio et lumière , , c'est la même chose , comme tu dis ... c'est notre génial Albert Einstein , qui a fort bossé sur la chose , d'ailleurs ...
tes murs sont en calcaire , sans ferraillage , c'est très intéressant cela ! peux tu me donner une épaisseur approximative de ces murs ?
pourquoi donc ??
car quand j'aurais le temps ( soyez patient …) j'utiliserais ton exemple pratique pour illustrer , par des calculs , la propagation de l'onde radio Wifi a travers celui ci …
ok , a + et bonne soirée …
Titou des G
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calcaire kim 50 cm + isolation laine de roche haute densité 8 cm + brique platriere 4 + platre 1
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Heu !
Ne causez pas trop en mandarin je préfère le Japonnais même si parfois je le mélange avec le coréen...
Merci
A vous les studios studieux... nous sommes tout ouie
Nono
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Salut Nono , Gaffal , et Salut a toutes et tous …
pis de panaque , Nono ! … euh… pas de panique , Nono !
on ne causeras pas en Mandarin , et les trucs dont je vais parler , sont accessibles a un simple lycéen de filière scientifique …
afin d'introduire ce concept de" Skin Depth" , je te suggère de télécharger le document suivant , afin que nous l'examinions ensemble …
va sur ton Gougole , et recherche "Spéléonics " , ensuite , tu charges le n° 1 , de 1985 et tu vas directement a la page 3 du Document …
Ian Drumond , l'auteur de l'article , explique assez bien , en anglais hélas , ce concept … ( anglais technique très accessible a des petits "frenchies" )
ce qui va nous intéresser , pour comprendre , c'est l'équation mathématique située en haut a droite de la page trois …
nous la disséquerons ensemble , pour bien piger ce qu'elle raconte … tout est là dedans , en fait … dorénavant , nous l'appellerons , cette équation , l'équation SD ( pour Skin Depth …)...
ok , a plus …
Titou des garrigues
le lien : http://caves.org/section/commelect/drupal/speleonics
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Gaffal a écrit:
calcaire kim 50 cm + isolation laine de roche haute densité 8 cm + brique platriere 4 + platre 1
Salut Gaffal , salut a toutes et tous …
je suppose que tu entends Calcaire Kimmeridgien , quand tu parles de calcaire Kim ?
il semblerait que tu habiterais , non pas dans nos modernes bâtiments de béton armé , mais peut être dans une " maison de village " , ou peut être une sorte de " bastide" , chargée d'Age et d'histoire …
en tout cas , cela m'arrange fort bien pour ma démonstration , car je vais pouvoir modéliser ton mur , sous la forme suivante :
épaisseur environ 60 centimètres , et avec une conductivité électrique moyenne d'environ : 1 millisiemens ( 10 E-6 Siemens …)
en effet ce sont les deux paramètres essentiels dont j'ai besoin , ( épaisseur du mur , et conductivité électrique moyenne de celui ci …)
les puristes me diront que la perméabilité magnétique et la permittivité doivent rentrer en compte , mais de fait , cela joue assez peu , et alourdirait la démonstration … on la négligeras ...
de même , pour notre modélisation , nous emploierons un émetteur radio Wifi , dont la fréquence porteuse pédale sur du 2400 Mégahertz
pour info , si j'ai pris la valeur de 1 millisiemens comme valeur , c'est parce que c'est la valeur moyenne de résistivité électrique , concernant le calcaire bien sec de nos Karst ( dixit Ian Drumond …)
ok , a plus …
Titou des garrigues
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Je suis very désoliting mais je speak nulos le langage des engliches.
Auriez vous la délicate possibilité de me conseiller un autre document ?
En Japonais ?
Sans qiou very moche
Nono
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salut Nono
http://cbrosson.free.fr/Public/Divers/M … tromag.pdf
en Japonais ? et puis quoi encore ?
mon japonais se limite aux nom des techniques avec lesquelles je jette violemment par terre des gens qui ne m'on rien fait , avant de les étrangler gentiment ou de leur péter un bras …
du judo que cela s'appelle … mon truc , c'est "Yoko wakare" , tu connais ?
mais je m'égare …
va voir en page onze du document dont je t'ai mis le lien ci dessus , c'est ce que j'ai trouvé de plus limpide en langue Française sur la " Profondeur de peau en géophysique " ...
ce document émane toutefois de Polytechnique , ce qui fait que c'est assez " perché " , en fait … mais prends pas peur , en matant les équa difs qui hantent ces pages …
a plus …
Titou des Garrigues
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Kimeridgien bien sûr.. pas terrible pour les grottes d' ailleurs...
Bon sinon tout ça parle beaucoup de champ magnetique
donc comme la balise à D Vallade , un gros electro aimant pulsé sous forme de bip
Je ne suis pas certain qu' il faille se mélanger les pinceaux avec la radio
qui elle , est une onde electrique couplée à une onde magnetique perpendiculaire...
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Gaffal a écrit:
Kimeridgien bien sûr.. pas terrible pour les grottes d' ailleurs...
Bon sinon tout ça parle beaucoup de champ magnetique
donc comme la balise à D Vallade , un gros electro aimant pulsé sous forme de bip
Je ne suis pas certain qu' il faille se mélanger les pinceaux avec la radio
qui elle , est une onde electrique couplée à une onde magnetique perpendiculaire...
Bonsoir Gaffal
euh ! non , tu n'y est pas ! la balise a D Vallade , comme celle des autres baliseurs ( moi même , joan Erra , Daniel Chailloux , etc...) n'est pas une sorte de gros électro aimant pulsé , mais pourrait plutôt être assimilée , si tu veux un modèle , a un transformateur électrique avec un couplage électromagnétique très très lâche …
l'antenne émettrice serait le primaire du transfo , et l'antenne réceptrice serait le secondaire du transfo , si tu veux … elles pédalent forcément en alternatif ( 840 hz ou 3200 hz , pour les miennes …) , alors que tu sait bien qu'un électro aimant reçoit un fort courant continu , pour fonctionner …
il faudra que je donne quelques petites explications sur le fonctionnement des radiobalises , car je vois qu'il y a quelques approximations ( euh ! sans vouloir te blesser , bien sur …)
mais on va cesser de parler des radiobalises , pour l'instant car c'est un cas très particulier , en ce qui concerne leur fonctionnement , sur des ultra basses fréquences …
on serait presque hors sujet , et si tu le veux bien , on continueras a raisonner sur la pénétration "through the Earth " ( a travers le sol ) avec des émetteurs radio a fréquence bien plus élevées , comme le Wifi à 2400 Mégahertz ( ou 2.4 Ghz , comme tu veux …) ou pourquoi pas , avec les banals "talkie Walkies" grand public , qui pédalent sur 446 Mhz , je crois …
mais je vous présenterais les calculs pratiques émanant de la théorie du Skin Depth , dans les prochains jours , car ce soir , je n'en ai pas trop le courage ...
au plaisir de te lire …
à+
Titou des garrigues
PS , si j'ai entrepris d'initier cette discussion , c'est parce que j'en ai raz le bol de lire des conneries dans certains Romans ( pourtant écrits par des Scientifiques …) , qui relatent des communications par Talkies Walkies entre leurs héros , plus ou moins spéléos , qui communiquent a travers des centaines de métre de roches calcaires …
Idem pour certains Scénarii de Séries Télé , ou l'on voit le même genre de Fariboles … il est cependant possible de communiquer par Talkie Walkie sous terre , mais seulement dans des conditions très particulières , que l'on pourras examiner ultérieurement … et je pése mes mots …
à+
T des G
Dernière modification par bisounours83 (14/03/2019 19:07:41)
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Mouais ... pour moi un barreau de ferrite avec une bobine enroulée autour
n' est rien de plus qu' un gros electro aimant
qui peut s' il est alimenté en alternatif , generer un camp magnetique du même type
que l' on capte avec l' enroulement secondaire en surface (transfo ouvert comme tu dit )
Tout ça ne ressemble en rien aux antennes que l' on peut voir en radio , wifi ou 4G
style yagi , biquad ...
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salut Gaffal ,
je vais réfléchir a tes remarques , et nous en reparlerons ultérieurement , si tu veux …
bonne journée a toi , perso , je vais aller faire un peu de Spéléo avec les copains …
T des G
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Salut Gaffal , salut à tous et toutes …
http://cbrosson.free.fr/Public/Divers/M … tromag.pdf ( voir en page onze du document …)
http://caves.org/section/commelect/drup … lncs01.pdf ( voir en page 3 du document , en haut a droite …)
vous remarquerez que la période des épreuves du baccalauréat approche à grands pas , et c'est pour cela que je vous propose de vous amuser à calculer , de manière parfaitement théorique , le pourcentage d'atténuation du signal radio Wifi qui traverse le mur de l'habitation de Gaffal …
allez voir plus haut , sur ce topic , et notamment sur le paragraphe 11
vous trouverez l'équation mathématique à utiliser en cliquant sur les liens que je vous ai collé ci dessus …
pour faciliter , on modéliseras le mur qui seras traversé par les ondes wifi , comme ayant une épaisseur de 64 cm environ , de conductivité électrique d'environ 1 millisiemens ( 10 e -3 Siemens )
( typique d'un obstacle en calcaire "classique" … )
on utiliseras la fréquence radio wifi de 2400 mégahertz ( 2.4 x 10e9 hertz ) ou 2.4 Gigahertz ...
bon !
imaginons que l'onde incidente au mur ( celle qui le percute perpendiculairement …) soit de l'ordre de 1 volt par mètre ( 1 v/m ) …
je vous suggère de calculer quelle seras la valeur de l'onde électromagnétique qui émergeras du mur en Calcaire …
en V par mètre , si possible ...
on pourras également donner le taux d'atténuation de l'onde , en pourcentage …
ok , si vous ne pensez pas être compétent pour résoudre ce petit problème , vous pouvez toujours demander à un petit neveu qui passe un bac scientifique , cela lui feras un entrainement …
bien sur , j'ai fait moi même les calculs , mais je ne vous les donnerez pas sur ce topic , afin de vous laisser chercher un petit peu …
vous trouverez les résultats que j'ai calculé ( sauf erreur de ma part …) en vous rendant dans le "Bac à Sable" du Forum sur le topic : "réponse électro n° 1 "
ok, quoiqu'il en soit , vous constaterez que l'atténuation du signal est tout de même conséquente …
amusez vous bien à faire chauffer votre calculette scientifique … au fait : il y en a une sur votre PC , les gars …
au plaisir de vous lire …
à+
Titou des G
Dernière modification par bisounours83 (31/05/2019 09:38:03)
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c'et encore moi !
si vous avez réalisé les savants calculs ci dessus , vous pourrez comprendre pourquoi il est très difficile , voire pratiquement impossible , de communiquer grâce a des talkies walkies du commerce ( pédalant sur 446 Mhz …) entre la surface du sol et un spéléo situé sous terre à plus de quelques métres de profondeur …
si cela est possible , c'est qu'il y a autre chose que de la roche ou des argiles , de l'air , par exemple , avec un puit remontant , probablement … ( cela peut présenter un certain intérêt , d'ailleurs , si l'on souhaite deboucher vers la surface …)
cela n'est possible que dans les romans et les séries télévisées ou les scénaristes sont peu au fait des lois de la physique …
si cela vous amuse de réaliser les calculs , prenez comme données les valeurs suivantes : 446 Mhz pour la fréquence de la porteuse des Talkies walkies , et 0.001 siemens / m comme conductivité moyenne de la roche …
ok , je vous laisse vous amuser avec les équations …
à+
Titou des garrigues …
Dernière modification par bisounours83 (31/05/2019 13:11:59)
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et re moi !!
si cela vous amuse , afin que vous puissiez réaliser vos calculs , je vous donnerais quelques fourchettes de valeur des différents " matériaux " qui pourraient composer le sol et le sous sol que vous souhaitez faire pénétrer par vos ondes électromagnétiques :
exprimés en Siemens / mètre
Air ( Sec ) : 10 e-6
Eau propre : 10 e-3 à 10 e-6
Gneiss et Schistes : 10e-2 à 10 e-6
argiles : 10e 1 à 10 e -3
Roches sédimentaires ( calcaires …) : 10e-1 à 10 e-3
tourbe : 10 e-2 à 10 e--3
vous remarquerez que les argiles sont particulièrement conductrices de l'électricité ( jusqu' a mille fois plus qu'un "banal calcaire jurassique " …)
ce qui explique bien qu'une strate souterraine argileuse constitue un écran quasi imperméable pour des ondes électromagnétiques de fréquence élevées … d'où les performances limitées et médiocres des "radars de sol " employés par les archéologues à la recherche de vestiges enfouis ...
pour info , ces radars de sol pédalent sur une fréquence porteuse de 250 Mhz ou de 500 Mhz , pour les plus courants …
je me suis laissé dire que la dizaine de métres de profondeur , est la limite d'efficacité , pour des radars de sols pédalant sur 250 Mhz …
faites les calculs avec les équations ci dessus , et vous comprendrez ce dont je parles …
au plaisir de vous lire …
à+
titou des garrigues
PS pour info , je donnerais la conductivité électrique de l'eau de Mer : 5 Siemens / mètre .
vous noterez que celle ci a une valeur énorme , ce qui explique que les ondes électromagnétiques pénètrent très difficilement en profondeur dans nos océans …
T des G
Dernière modification par bisounours83 (31/05/2019 19:58:14)
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