Propriétés électriques de la matière - KAMA5M18

Objectif(s)

Ce cours qui aborde les propriétés électriques des matériaux est divisé en deux parties : l'étude de l'interaction champ-matière pour les matériaux conducteurs et diélectriques.

La première partie du cours fait appel aux notions d’électrostatique du vide. Après un rappel sur les notions de base on étudiera les propriétés électriques des conducteurs et des diélectriques à une échelle d’observation macroscopique. On rappellera ainsi les notions d’influence totale, de pression électrostatique, et de capacités. Ces notions seront illustrées par des exemples tels que : la microscopie à émission de champ, le clampage électrostatique, les condensateurs,....
La polarisation des diélectriques sera ensuite observée d’un point de vue microscopique. On définira ainsi la notion de polarisabilité, et on reliera la permittivité (grandeur
macroscopique) à la polarisabilité (microscopique) via des relations telles que la relation de Langevin-Debye.
Enfin une étude en régime variable, introduisant la notion de permittivité complexe, sera traitée pour ces matériaux. On montrera comment la permittivité relative d’un diélectrique évolue en fonction de le fréquence d’excitation. On vérifiera qu’en traçant la partie imaginaire en fonction de la partie réelle de la permittivité on obtient un cercle appelé diagramme de Cole-Cole. Nous aborderons aussi les phénomènes de polarisation d’interface.

Contenu(s)

1 Rappels
1.1 Rappels en analyse vectorielle
1.2 Rappels d'électrostatique du vide

2 Les Conducteurs

3 Les Diélectriques
3.1 Diélectriques : étude macroscopique
3.2 Diélectriques : étude microscopique
3.3 Diélectriques en régime variable

Electrostatique du vide