DIÉLECTRIQUES
- 1. Rappel d'électrostatique du vide
- 2. Permittivité d'un diélectrique isotrope
- 3. Permittivité complexe
- 4. Énergétique des diélectriques
- 5. Champ dépolarisant et facteur de dépolarisation
- 6. Champ local et relation de Clausius-Mossotti
- 7. Électrostriction
- 8. Variation de la permittivité avec la fréquence
- 9. Relaxation dipolaire
- 10. Relaxation de charge d'espace
- 11. Effet Maxwell-Wagner
- 12. Bibliographie
Relaxation de charge d'espace
Un autre type important de relaxation est associé à l'accumulation de charges au voisinage d' électrodes plus ou moins bloquantes (c'est-à-dire plus ou moins impropres à décharger les ions arrivant à leur contact) sous l'influence combinée du champ, qui tend à accumuler les charges aux électrodes, et de l'agitation thermique qui, sous la forme du facteur de diffusion, s'oppose à cette accumulation.
Considérons, par exemple, une plaque diélectrique d'un matériau de permittivité ε contenant des charges libres entre électrodes bloquantes.
Densité de charges dans deux polarités
Encyclopædia Universalis France
Supposons que les charges des deux signes ont la même mobilité μ. Lorsqu'un champ permanent est appliqué entre les électrodes, les charges d'un même signe migrent vers l'électrode de signe opposé ; cette migration est limitée par la diffusion, qui s'oppose à l'accumulation des charges. À l'état d'équilibre le matériau est macroscopiquement polarisé, et il contient une densité de charge ρ(x), qui dépend de la distance x du point considéré aux électrodes. En d'autres termes, le matériau est équivalent à un dipôle. Si on inverse le sens du champ appliqué, la courbe de répartition des densités de charge évolue lentement vers la courbe b, symétrique de la courbe a par rapport à Ox, et, après un délai lié à la diffusion des charges, la configuration finale du matériau est équivalente à un dipôle opposé. Ce renversement du dipôle équivalent est une relaxation.
Si maintenant on applique à l'échantillon une tension alternative V = V0 exp (jω t), la relaxation ci-dessus se manifeste par une permittivité complexe équivalente, qu'on peut calculer exactement si V0 est assez petit. Le résultat s'écrit :
La forme complexe de ̱ε ne permet pas une séparation simple des composantes ε′(ω) et ε″(ω), mais l'utilisation d'ordinateurs a permis de montrer que le diagramme d'Argand de la relation est très voisin d'un demi-cercle de Cole, mais avec un paramétrage en fréquence différent.
- 1. Rappel d'électrostatique du vide
- 2. Permittivité d'un diélectrique isotrope
- 3. Permittivité complexe
- 4. Énergétique des diélectriques
- 5. Champ dépolarisant et facteur de dépolarisation
- 6. Champ local et relation de Clausius-Mossotti
- 7. Électrostriction
- 8. Variation de la permittivité avec la fréquence
- 9. Relaxation dipolaire
- 10. Relaxation de charge d'espace
- 11. Effet Maxwell-Wagner
- 12. Bibliographie
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Écrit par
- Roland COELHO : Maître de recherche au C.N.R.S., professeur à l'Ecole supérieure d'électri-cité.
Classification
Pour citer cet article
Roland COELHO. DIÉLECTRIQUES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Condensateur à anneau de garde
Encyclopædia Universalis France
Angle de pertes
Encyclopædia Universalis France
Application numérique
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
DIPOLAIRES MOMENTS
- Écrit par Jean BARRIOL
- 4 731 mots
- 8 médias
La grandeur physique la plus directement gouvernée par la présence d'un moment moléculaire permanent est la constante diélectrique relative εr, ou permittivité relative, qui définit l'accroissement de la capacité d'un condensateur électrique lorsqu'on remplit de matière l'espace entre les armatures.... -
FERRO-ÉLECTRICITÉ
- Écrit par Lucien GODEFROY
- 2 836 mots
- 3 médias
Les corps ferro-électriques sont une classe de diélectriques solides, dont l'étude s'est développée depuis 1945. L'intérêt de ces matériaux n'est pas seulement théorique ; leur très grande constante diélectrique, leurs propriétés non linéaires, tant électriques qu'optiques, sont exploitées dans de...
-
HYPERFRÉQUENCES
- Écrit par Louis DUSSON
- 9 898 mots
- 17 médias
Une cavité est un milieu diélectrique fini, limité par une surface conductrice fermée et dans laquelle existe un champ électromagnétique. -
LEYDE BOUTEILLE DE
- Écrit par Universalis
- 176 mots
Condensateur électrique à diélectrique de verre, la bouteille de Leyde était, dans sa forme initiale, une fiole à moitié remplie d'eau dont l'ouverture était bouchée par un liège percé d'une tige métallique trempant dans l'eau. Pour charger la bouteille, l'extrémité libre de la tige était mise en...
- Afficher les 8 références
Voir aussi
- FRÉQUENCE, physique
- ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- DIPÔLE, électricité
- ÉLECTROSTATIQUE
- RELAXATION, physique
- CHAMP ÉLECTRIQUE
- POLARISATION, électricité
- PERMITTIVITÉ, électricité
- ANGLE DE PERTE
- CONDENSATEUR, électricité
- ÉLECTROCALORIQUE EFFET
- CLAUSIUS-MOSSOTTI RELATION DE
- FRÖHLICH HERBERT (1905-1991)
- MAXWELL-WAGNER EFFET
- ÉLECTROSTRICTION
- POLARISABILITÉ MOLÉCULAIRE
- CAPACITÉ, électricité
- GAUSS THÉORÈME DE
- CHARGE D'ESPACE
- LORENTZ-LORENZ RELATION DE
- ÉLECTRODES
- CONSTANTE DIÉLECTRIQUE
- DÉPLACEMENT ÉLECTRIQUE ou INDUCTION ÉLECTRIQUE
- DEBYE RELATION DE
- COULOMB, unité
- ÉNERGIE ÉLECTROSTATIQUE
