DIÉLECTRIQUES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Permittivité d'un diélectrique isotrope

Condensateur à diélectrique

Remplissons le condensateur avec un fluide diélectrique. La valeur C de la capacité du condensateur ainsi rempli est supérieure à C0, et le rapport C/C0 est la permittivité relative κ′ du matériau. Le « prime » qui est affecté au symbole indique qu'il s'agit d'une quantité réelle. On verra plus loin que la dissipation fait apparaître une composante imaginaire de la permittivité, qu'il faut distinguer de sa composante réelle. Chaque fois que la permittivité est réelle, le « prime » pourra être supprimé sans ambiguïté.

Pour comprendre l'origine physique de l'augmentation de la capacité qui résulte de l'introduction d'un fluide diélectrique dans le condensateur, on peut faire le raisonnement suivant : chargeons le condensateur vide à la tension V ; par définition de C0, des charges ± Q = ± C0V apparaissent sur les électrodes ; déconnectons maintenant le condensateur de la source de tension et introduisons le fluide en évitant de décharger le condensateur ; la charge Q reste constante, mais une partie de cette charge, maintenant immobilisée par des dipôles (induits ou permanents), ne contribue plus à maintenir la différence de potentiel entre les armatures ; cette différence de potentiel diminue, mais cela n'est possible que si la capacité C a augmenté, puisque le produit CV = Q est constant. Notons que, si on avait rempli le condensateur sous tension constante, l'augmentation de capacité aurait produit un courant dans le circuit extérieur.

La permittivité relative κ′ des matériaux diélectriques aux fréquences usuelles est toujours supérieure à l'unité, valeur qui correspond au vide. Elle varie avec la concentration et la nature des dipôles. Pour un matériau condensé non polaire, c'est-à-dire ne contenant pas de dipôles permanents (gaz élémentaires liquéfiés, hydrocarbures simples, etc.), les seuls dipôles contribuant à κ′ sont des dipôles induits par la polarisation des atomes ou des molécules dans le champ électrique, comme on le verra plus loin, et la valeur de κ′ est de l'ordre de 2 (de 1,5 à 4 enviro [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 14 pages



Médias de l’article

Condensateur à anneau de garde

Condensateur à anneau de garde
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Angle de pertes

Angle de pertes
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Application numérique

Application numérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Circuit équivalent

Circuit équivalent
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tous les médias




Écrit par :

  • : Maître de recherche au C.N.R.S., professeur à l'Ecole supérieure d'électri-cité.

Classification


Autres références

«  DIÉLECTRIQUES  » est également traité dans :

DIPOLAIRES MOMENTS

  • Écrit par 
  • Jean BARRIOL
  •  • 4 811 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Mise en évidence et mesure du moment permanent »  : […] La grandeur physique la plus directement gouvernée par la présence d'un moment moléculaire permanent est la constante diélectrique relative ε r , ou permittivité relative, qui définit l'accroissement de la capacité d'un condensateur électrique lorsqu'on remplit de matière l'espace entre les armatures. La relation entre ε r et le moment électrique s'établit par l'intermédiaire du moment électrique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/moments-dipolaires/#i_12452

FERRO-ÉLECTRICITÉ

  • Écrit par 
  • Lucien GODEFROY
  •  • 2 855 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 nombreuses applications (condensateurs, transducteurs, doubleurs de fréquences, etc.). Leurs proprié […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ferro-electricite/#i_12452

HYPERFRÉQUENCES

  • Écrit par 
  • Louis DUSSON
  •  • 9 960 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Cavités à résonateurs diélectriques »  : […] En 1939, R. D. Richtmyer a montré que des objets diélectriques non métallisés pouvaient faire fonction de résonateurs électriques ; il a créé le nom de résonateurs diélectriques. Les principales propriétés de ces résonateurs diélectriques sont : – un coefficient de surtension Q approximativement égal à l'inverse de l'angle de pertes tg δ ; – un coefficient de température de la fréquence de résonan […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hyperfrequences/#i_12452

LEYDE BOUTEILLE DE

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 175 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 contact avec un générateur à friction produisant de l'électricité statique. Lorsque le contact était […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bouteille-de-leyde/#i_12452

MICRO-ONDES

  • Écrit par 
  • André LOUPY
  •  • 700 mots

La découverte du phénomène d'échauffement par rayonnement micro-onde remonte aux années 1950, lorsqu'il a été constaté que des objets, situés à proximité d'antennes utilisées en télédétection radar, connaissaient un échauffement intense et en profondeur sous l'effet des rayonnements électromagnétiques à très haute fréquence. Dans les fours à micro-ondes, les fréquences usuelles sont situées entre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/micro-ondes/#i_12452

MYLAR

  • Écrit par 
  • Bernard CARTON
  •  • 185 mots

Nom de marque d'une matière plastique dérivée du xylène et utilisée principalement en film. Le film de Mylar est un diélectrique que l'on emploie dans certains condensateurs et transformateurs, ainsi que dans les microphones. En ruban fin, le Mylar sert comme isolant thermoplastique des fils métalliques en raison de sa bonne cohésion diélectrique, de sa résistance à la tension et aux produits chim […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mylar/#i_12452

OPTIQUE CRISTALLINE - Principes physiques

  • Écrit par 
  • Madeleine ROUSSEAU
  •  • 5 024 mots
  •  • 19 médias

L'optique cristalline englobe, à l'heure actuelle, non seulement l'optique des cristaux, mais aussi celle des corps liquides, solides ou gazeux dont l'arrangement atomique présente une asymétrie. On qualifie d'«   isotrope » un corps qui a les mêmes propriétés dans toutes les directions. Dans les diélectriques, la permittivité ε est une constante, et l'induction électrique D est toujours parallèl […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-cristalline-principes-physiques/#i_12452

SOLVANTS

  • Écrit par 
  • Jacques DEVYNCK
  •  • 1 795 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Comment fonctionne un solvant ? »  : […] La mise en solution d'un composé résulte d'un ensemble complexe d'interactions entre molécules de solvant et molécules (ou ions) en solution : c'est la solvatation . Les interactions électrostatiques sont assimilables à des interactions ion-dipôle (avec un soluté ionique) ou dipôle-dipôle (avec un soluté moléculaire, caractérisé par son moment dipolaire). Par ailleurs, un solvant est un diélectr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/solvants/#i_12452

Voir aussi

Pour citer l’article

Roland COELHO, « DIÉLECTRIQUES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/dielectriques/