7.2
Une ligne électrique haute tension suspendue entre deux tours de transmission couvre un espace de 40 mètres avec un affaissement vertical significatif de 10 mètres dû à la dilatation thermique.
L’objectif est de trouver la longueur exacte de la ligne électrique nécessaire pour connecter ces aiguillages en toute sécurité.
Les ingénieurs modélisent cela à l’aide d’une caténaire, la courbe naturelle d’un câble suspendu décrite mathématiquement par la fonction cosinus hyperbolique.
Cette courbe est contrôlée par un paramètre a, qui relie le poids du câble par mètre à la tension horizontale. Pour cette installation spécifique, la valeur du paramètre a est supposée être de 20 mètres.
Pour trouver la longueur exacte, le calcul utilise la fonction longueur d’arc. Ici, la dérivée de la caténaire donne le sinus hyperbolique.
Une identité standard impliquant des fonctions hyperboliques simplifie encore l’expression en supprimant la racine carrée.
L’intégrale du cosinus hyperbolique résultant est simplement le sinus hyperbolique. L’évaluation de la fonction sinusoïdal hyperbolique aux limites de moins vingt à vingt positif, on obtient une longueur totale d’environ 47 mètres.
Une ligne à haute tension s’étend sur une distance horizontale de 40 m entre deux pylônes, ce qui génère une flèche verticale de 10 m due à la gravité…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Tous droits réservés.