DIÉLECTRIQUES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Champ dépolarisant et facteur de dépolarisation

Soumettons un matériau diélectrique initialement neutre à un champ extérieur. Ce champ induit des dipôles dans le matériau. Ces dipôles induits produisent eux-mêmes des champs dont la résultante tend à s'opposer au champ extérieur.

Le champ dépolarisant est le champ Edép de réaction créé par les dipôles induits ; c'est la différence entre le champ initial extérieur et le champ interne dans le matériau après établissement de la polarisation.

Le facteur dépolarisant est par définition le rapport γ = ε0Edép/P. Dans la plupart des cas (diélectriques linéaires), c'est un facteur numérique ne dépendant que de la forme de l'échantillon et de la direction du champ appliqué. Sa connaissance permet de calculer le moment dipolaire pris par un petit échantillon diélectrique dans un champ.

Examinons quelques exemples.

Considérons tout d'abord le problème à une dimension de la plaque mince d'un matériau non chargé de permittivité relative κ, perpendiculaire au champ extérieur (la plaque est supposée dans le vide). La polarisation et le champ à l'intérieur sont uniformes, et il n'y a pas de charge à l'intérieur. L'effet des dipôles se réduit à la présence de deux couches de charges superficielles (liées) de signes opposés, dont l'épaisseur est comparable aux dimensions atomiques, qui créent le champ dépolarisant.

Comme il n'y a pas de charge superficielle libre, D doit être continu à l'interface, ce qui entraîne :

Le champ dépolarisant, qu'on doit retirer à E0 pour trouver Ei, est par conséquent :

et le facteur dépolarisant γ est égal à l'unité.

Le second exemple est celui de la sphère diélectrique de rayon R et de permittivité relative κ′ dans un champ extérieur (la sphère est supposée dans le vide).

En tout point de l'espace, le potentiel V obéit à l'équation de Laplace ∇2V = 0. La solution générale de cette équation, présentant une symétrie de révolution autour de la direction OZ du champ extérieur, est :

An et Bn sont des constantes qui vont être déterminées par les conditions aux limites et où Pn (cos θ) désigne le polynôme de Legendr [...]


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

Afficher les 13 médias de l'article





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

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

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

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

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

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

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

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

Voir aussi

Pour citer l’article

Roland COELHO, « DIÉLECTRIQUES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/dielectriques/