Facteur de vitesse - Velocity factor

Le facteur de vitesse ( VF ), également appelée vitesse de propagation des ondes ou la vitesse de propagation ( VOP ou ) d'un support de transmission est le rapport de la vitesse à laquelle un front d' onde (d'un signal électromagnétique, un poste de radio signaux, une impulsion lumineuse dans une fibre optique ou un changement de tension électrique sur un fil de cuivre ) passe à travers le milieu, à la vitesse de la lumière dans le vide. Pour les signaux optiques, le facteur de vitesse est l'inverse de l' indice de réfraction . ${\ displaystyle v _ {\ mathrm {P}}}$

La vitesse des signaux radio dans le vide , par exemple, est la vitesse de la lumière , et donc le facteur de vitesse d'une onde radio dans le vide est de l'unité, ou 100%. Dans les câbles électriques, le facteur de vitesse dépend principalement du matériau isolant (voir tableau ci-dessous).

L'utilisation des termes vitesse de propagation et vitesse de propagation des ondes pour désigner un rapport de vitesses est limitée aux industries des réseaux informatiques et du câble. Dans un contexte général de science et d'ingénierie, ces termes signifieraient une vitesse ou une vitesse réelle en unités de distance par temps, tandis que le facteur de vitesse est utilisé pour le rapport.

Facteurs de vitesse typiques

Le facteur de vitesse est une caractéristique importante des moyens de communication tels que les câbles de catégorie 5 et les lignes de transmission radio . Le câble de données du plénum a généralement un FV compris entre 0,42 et 0,72 (42% à 72% de la vitesse de la lumière dans le vide) et un câble montant autour de 0,70. Un FV de 0,70 correspond à une vitesse d'environ 210 000 000 m / s ou 4,76 ns par mètre.

Certains facteurs de vitesse typiques pour les câbles de radiocommunication fournis dans les manuels et les textes sont indiqués dans le tableau suivant:

Calcul du facteur de vitesse

Onde électrique

VF est égal à l' inverse de la racine carrée de la constante diélectrique ( permittivité relative ), ou du matériau à travers lequel passe le signal: ${\ displaystyle \ kappa}$${\ displaystyle \ epsilon _ {\ mathrm {r}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {VF} = {\ frac {1} {\ sqrt {\ kappa}}} \}$

dans le cas habituel où la perméabilité relative , est 1. Dans le cas le plus général: ${\ displaystyle \ mu _ {\ mathrm {r}}}$

${\ displaystyle \ mathrm {VF} = {\ frac {1} {\ sqrt {\ mu _ {\ mathrm {r}} \ epsilon _ {\ mathrm {r}}}}}} \}$

qui comprend des matériaux conducteurs magnétiques inhabituels, tels que la ferrite .

Le facteur de vitesse pour une ligne de transmission sans perte est donné par:

${\ displaystyle \ mathrm {VF} = {\ frac {1} {c _ {\ mathrm {0}} {\ sqrt {L'C '}}}} \}$

où est l' inductance distribuée (en henries par unité de longueur), est la capacité entre les deux conducteurs (en farads par unité de longueur), et est la vitesse de la lumière dans le vide. ${\ displaystyle L '}$${\ displaystyle C '}$${\ displaystyle c _ {\ mathrm {0}}}$

Onde optique

VF est égal à l'inverse de l' indice de réfraction du milieu, généralement la fibre optique . ${\ displaystyle {n}}$

${\ displaystyle \ mathrm {VF} = {\ frac {1} {n}} \}$

Voir également

Les références