Diélectriques et condensateurs

Cette séance de cours explore la réponse des matériaux diélectriques à un champ électrique, en se concentrant sur les matériaux non conducteurs comme le verre et le plastique. Il approfondit le concept de permittivité, qui caractérise la réponse d'un matériau à un champ électrique, et explique comment différents matériaux présentent des comportements de polarisation variables. La séance de cours couvre également le calcul des condensateurs remplis de matériaux diélectriques, en mettant l'accent sur la relation entre la densité de flux électrique, le champ électrique et la permittivité. Grâce à un exemple détaillé impliquant un condensateur avec deux matériaux diélectriques différents, l'instructeur illustre comment calculer le champ électrique, la densité de flux électrique et la tension à travers le condensateur.

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Séances de cours associées (71)

Concepts associés (28)

EE-100: Electrical engineering science & technology

Ce cours propose une introduction aux sciences et technologies de l'électricité en mettant l'accent sur les composants des circuits électriques. L'enseignement comprend à la fois une partie théorique

Induction électrique

En électromagnétisme, l’induction électrique, notée , représente en quelque sorte la densité de charge par unité d'aire (en ) ressentie en un certain point : par exemple, une sphère de rayon entourant une charge subit à cause d'elle en chacun de ses points un certain champ électrique, identique à celui qu'engendrerait la même charge uniformément répartie sur l'aire de la sphère. La densité de charge surfacique ainsi obtenue est alors l'intensité de l'induction électrique.

Diélectrique

thumb|La séparation de charge dans un condensateur à plaques parallèles engendre un champ électrique interne. Le matériau diélectrique (en orange) réduit ce champ et augmente la capacitance. Un milieu est diélectrique (mot composé du préfixe grec (« au travers ») et électrique) s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique. Le milieu ne peut donc pas conduire le courant électrique, et est souvent un isolant électrique.

Champ électrique

thumb|Champ électrique associé à son propagateur qu'est le photon. right|thumb|Michael Faraday introduisit la notion de champ électrique. En physique, le champ électrique est le champ vectoriel créé par des particules électriquement chargées. Plus précisément, des particules chargées modifient les propriétés locales de l'espace, ce que traduit justement la notion de champ. Si une autre charge se trouve dans ce champ, elle subira l'action de la force électrique exercée à distance par la particule : le champ électrique est en quelque sorte le "médiateur" de cette action à distance.

Capacitor types

Capacitors are manufactured in many styles, forms, dimensions, and from a large variety of materials. They all contain at least two electrical conductors, called plates, separated by an insulating layer (dielectric). Capacitors are widely used as parts of electrical circuits in many common electrical devices. Capacitors, together with resistors and inductors, belong to the group of passive components in electronic equipment.

Polarisation (diélectrique)

La polarisation (ou plus précisément le vecteur polarisation) est une grandeur physique macroscopique vectorielle utilisée dans l'étude des propriétés des matériaux diélectriques. Elle désigne la densité volumique de moment dipolaire électrostatique. Son unité dans le Système international est le C/m. Ce concept a été introduit par Faraday alors qu'il étudiait le comportement des isolants électriques dans des champs électrostatiques. Dans un diélectrique parfait, il n'existe pas de charges électriques libres.

Champs et courants électriques PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

Explore les champs électriques, le stockage de l'énergie, le déplacement de charge, les courants continus et les aspects historiques de l'électricité.

Champ électrique du moment dipôle PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

Explore le champ électrique d'un moment dipolaire et le concept de charges liées dans un diélectrique.

Matériaux diélectriques : Polarisation et condensateurs PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

Explore les matériaux diélectriques, la polarisation et les condensateurs, en se concentrant sur les charges liées et l'impact de la constante diélectrique.

Propriétés diélectriques: Isolants et condensateurs MSE-101(b): Materials: from chemistry to properties

Explore la décomposition des matériaux isolants sous des champs électriques élevés et la formation de condensateurs avec des diélectriques.

Diélectrique dans le champ électrique PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

Explore les moments dipolaires, l'énergie électrostatique, les affichages à cristaux liquides et les forces dans les champs inhomogènes.