DIÉLECTRIQUES

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Condensateur à anneau de garde

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Circuit équivalent

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Électrostriction

L'électrostriction est un phénomène relatif à la déformation d'un milieu diélectrique non chargé causée par la présence d'un champ électrique.

Fluides isotropes

Dans les fluides isotropes, l'électrostriction tend à déplacer le matériau pour l'accumuler dans des zones de champ fort, y provoquant une surpression. Pour calculer cette surpression, il faut appliquer la méthode d'Helmholtz, qui consiste à écrire que le travail des forces de déformation est compensé par la variation d'énergie électrostatique.

Dans le cas particulier d'un fluide quasi incompressible de densité ρ et de permittivité ε, la méthode d'Helmholtz conduit à une expression simple de la surpression ▵p entre une zone où le champ est E et une zone équivalente, du point de vue hydrostatique, où le champ est nul :

Pour un fluide non polaire, on peut relier la permittivité κ à la densité ρ par la formule de Clausius-Mossotti établie plus haut :

C est une constante :
Par différenciation, cette relation devient :
et, en combinant (30) et (31), on obtient :

Supposons, par exemple, κ = 2 (liquide non polaire). Dans ce cas, la pression (en newtons par mètre carré) est liée au champ (en volts par mètre) par la relation :

soit, en unités usuelles :

On voit que le champ doit être de l'ordre de 108 Vm-1 pour que la surpression d'électrostriction soit de l'ordre du bar. L'effet, variant comme le carré du champ E, est très petit en champ faible.

Cas des cristaux

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Écrit par :

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

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Pour citer l’article

Roland COELHO, « DIÉLECTRIQUES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/dielectriques/