DIÉLECTRIQUES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Variation de la permittivité avec la fréquence

Divers types de charges et groupements de charges

Dans le but d'étudier comment varie la permittivité d'un diélectrique avec la fréquence de mesure, il faut d'abord faire le bilan des divers types de charges et groupements de charges soumis à l'action du champ. On distingue :

– les électrons des couches internes, fortement liés aux noyaux atomiques ;

– les électrons des couches externes, ou électrons de valence dans les atomes ou les molécules ;

– les électrons libres ou électrons de conduction (en petit nombre dans les diélectriques) ;

– les ions liés à d'autres ions de charge opposée, dans les molécules ou les cristaux (exemple : Cl- H+) ; ces paires d'ions forment des dipôles permanents ;

– les ions libres, tels que ceux des électrolytes et des cristaux ioniques (exemple : ions K+ excédentaires dans KCl). Ces ions peuvent être associés à des dipôles permanents (exemple : OH-) ;

– les dipôles induits par le champ appliqué ; par exemple, une molécule de benzène, de moment dipolaire nul en l'absence de champ, se polarise et acquiert un dipôle induit dans un champ électrique, à cause d'une redistribution des électrons de valence (notons qu'un champ électrique modifie le moment dipolaire d'un dipôle permanent) ;

– les multipôles ; par exemple, deux dipôles identiques associés et antiparallèles ont un moment dipolaire nul : ils forment un quadrupôle.

Tous ces types de charges ou de groupements de charges sont perturbés par le champ électrique. Les charges libres se déplacent dans la direction du champ si elles sont positives, ou vice versa.

Les charges liées tendent à se déplacer (et en fait se déplacent légèrement), mais sont maintenues par les forces de rappel, qui augmentent très vite avec le déplacement.

Les dipôles tendent à s'orienter dans la position d'énergie potentielle minimale, c'est-à-dire dans la direction du champ, et, en fait, tous les dipôles s'aligneraient si l'agitation thermique ne s'opposait à cette orientation (la théorie de Langevin pour le paramagnétisme est formell [...]


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 16 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/dielectriques/