DIPOLAIRES MOMENTS

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Polarisation

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Éther méthylique

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Molécule H2O2

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Principes de la théorie des diélectriques

Cas des gaz

Le problème est simple dans le cas des gaz, les molécules étant suffisamment distantes, en moyenne, pour que leurs interactions puissent être négligées. S'il s'était agi d'une substance non polaire, la seule cause de polarité serait le moment induit, qui est en première approximation proportionnel au champ appliqué E, soit μ = μi = αE. Le coefficient α représente la polarisabilité moyenne, ou susceptibilité électrique moyenne, de la molécule. Le qualificatif « moyenne » rappelle le caractère tensoriel et non scalaire de la relation entre les vecteurs μi et E. Pour une substance non polaire, la relation (1) s'écrit alors :

dans le système u.e.s., qui demeure le plus utilisé dans les traités spécialisés.

Lorsque la substance est polaire, il faut ajouter la contribution des dipôles permanents. En l'absence de champ électrique extérieur, l'agitation brownienne assure l'orientation au hasard des dipôles, d'où une valeur nulle de leur résultante. Le champ exercé E tend à conférer une orientation commune à ces dipôles, mais cette action, contrariée par l'agitation thermique, demeure extrêmement faible ; l'état de saturation, où tous les dipôles seraient parallèles au champ, est absolument inaccessible par suite des effets d'ionisation et de claquage dus aux champs électriques élevés, contrairement au comportement d'une substance paramagnétique dans un champ magnétique.

Le calcul statistique montre que dans le cas des champs électriques relativement faibles, auquel on est ainsi pratiquement limité, l'effet obtenu par cette orientation des dipôles est équivalent à un accroissement de la polarisabilité, de valeur αμ = μ02/3kT, qu'on désigne sous le nom de polarisabilité d'orientation (k est la constante de Boltzmann). L'énergie c[...]

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Écrit par :

  • : Correspondant de l'Institut. Professeur émérite à l'Université Nancy

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Pour citer l’article

Jean BARRIOL, « DIPOLAIRES MOMENTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/moments-dipolaires/