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La transmission de l'information : signaux analogiques et numériques

Comprends ce qui voyage vraiment dans ton câble et calcule en 30 secondes le temps de téléchargement d'un fichier.

Physique-ChimieCollège3e

Tu envoies un vocal. Ta voix devient une suite de 0 et de 1, traverse la moitié du pays en fibre optique, puis redevient une voix. Le tout en une seconde. Comment ? 📱

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C'est quoi le délire ?

Un signal transporte une information d'un émetteur vers un récepteur.

Un signal analogique varie de façon continue : il peut prendre une infinité de valeurs. C'est le cas de ta voix captée par un micro, ou d'un vieux disque vinyle.

Un signal numérique ne prend que deux valeurs, codées 0 et 1. C'est une suite de bits. Avantage énorme : il résiste bien mieux aux perturbations et se copie sans perte de qualité.

Passer de l'un à l'autre s'appelle la numérisation : on mesure le signal à intervalles réguliers et on code chaque mesure en binaire.

La formule magique

  • 1 bit = un 0 ou un 1. 1 octet = 8 bits.
  • 1 ko = 1000 octets, 1 Mo = 1000 ko, 1 Go = 1000 Mo.
  • Débit = quantité d'information / durée, en bits par seconde (bit/s) ou en Mbit/s.
  • On en déduit : durée = quantité d'information / débit.
  • Codage binaire : chaque rang vaut 8, 4, 2, 1 → 1101 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13.
  • Supports de transmission : câble électrique, fibre optique (signal lumineux, très rapide, peu de pertes), ondes radio (Wi-Fi, 4G/5G, sans fil).

On teste sur un exemple

Tu télécharges une photo de 2 Mo avec une connexion de 8 Mbit/s. Combien de temps ?

  1. Attention, les unités ne sont pas les mêmes ! On convertit : 2 Mo = 2 × 8 = 16 Mbit.
  2. Durée = quantité / débit = 16 / 8 = 2 s.

Même photo sur une connexion à 1 Mbit/s : 16 / 1 = 16 s. Huit fois plus lent, logique.

Et le codage ? Le nombre 13 s'écrit 1101 en binaire : 1×8 + 1×4 + 0×2 + 1×1 = 13. C'est avec ça, et rien d'autre, que ta photo voyage.

Le piège classique

Confondre l'octet (o) et le bit (b). Un débit de « 8 Mbit/s » n'est pas 8 Mo par seconde, mais 1 Mo/s. C'est le piège n° 1 de ce chapitre, et il tombe régulièrement au brevet. Autre erreur : croire qu'un signal numérique est « meilleur » parce qu'il est plus précis — il est surtout plus robuste au bruit.

L'astuce pour retenir

« Un octet, huit bits : c'est le seul chiffre à ne jamais oublier. » Et : « Analogique = continu, numérique = 0 ou 1. »

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. Un octet correspond à…

2. Un fichier de 2 Mo est transmis avec un débit de 8 Mbit/s. La durée vaut…

3. Un signal analogique est un signal…

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