Pourquoi un téléphone à fil casse quand une troisième personne touche le fil
Un téléphone à fil (deux gobelets reliés par un fil tendu) fonctionne en convertissant les ondes sonores en vibrations mécaniques qui voyagent le long du fil, puis redeviennent ondes sonores au gobelet récepteur. Le fil doit être sous tension et libre de vibrer longitudinalement.
Lorsqu'une troisième personne touche le fil avec son doigt, plusieurs choses se produisent :
- Amortissement : Le tissu mou du doigt absorbe l'énergie vibratoire, réduisant drastiquement l'amplitude.
- Chargement massique : La masse ajoutée du doigt change la fréquence de résonance et la vitesse de propagation du fil, déformant le signal.
- Perturbation condition limite : Le doigt crée un nouveau point fixe ou partiellement fixe, refléchissant les ondes et créant des motifs d'ondes stationnaires qui annulent le signal prévu.
Le résultat est une atténuation sévère et un son brouillé. Pour qu'un téléphone à fil fonctionne, le fil doit être isolé de tout contact externe — seuls les gobelets aux extrémités doivent y être couplés.
Ce principe miroir les lignes de transmission électriques : tout désaccord d'impédance (comme une dérivation ou un défaut) cause réflexion et perte de signal.