FORMULES de PHYSIQUE
Firefox, Chrome et Safari.
ETAT DIéLECTRIQUE
-état diélectrique
L'état diélectrique est le caractère d’un corps isolant (qui ne conduit pas les charges électriques)
Les grandeurs utilisées dans ce domaine sont -par ordre alphabétique- :
-CAPACITÉ, ainsi que capacité linéique voir au chapître correspondant
-CAPACITÉ LINÉIQUE SPATIALE qui a pour synonyme : constante diélectrique (voir ce § ci-après)
-CHAMP D'EXCITATION EN MILIEU DIÉLECTRIQUE
Le champ d’excitation électrique D(C/m²sr) créé en milieu diélectrique par le E(champ électrique extérieur d’induction, en V/m) est :
D = ε.E + D1
ε(F/m-sr)= constante diélectrique
D1(C/m²sr)= excitation auto-créée dans le diélectrique, qui est égale à :
charge superficielle σ(C/m²) / susceptibilité χd(sr)
Le champ d’induction Equi crée le ci-dessus champ d’excitation D dans l’intérieur d’un diélectrique polarisé est nommé champ de Lorentz
-CONDENSATEUR appareil basé sur un composant diélectrique Voir ce chapître
-CONDUCTIVITÉ d'un DIÉLECTRIQUE Valeurs très faibles (10-6 à -16) S/m
-CONSTANTE DIÉLECTRIQUE (ou capacité linéique spatiale)
C’est l’inverse de l’inductivité (qui, pour le vide, est la caractéristique fondamentale du milieu électromagnétique)
Equation aux dimensions structurelles : L -3.M -1.T 4.I 2.A -1
Symbole de désignation : ε Unité S.I.+ : F/m-sr
Permittivité est le nom de la présente constante diélectrique, pour le cas spécial du vide.
-CONSTANTE DIÉLECTRIQUE RELATIVE (εr) -appelée aussi "permittivité relative"
C’est un coefficient de référence, où une constante diélectrique est comparée à la permittivité du vide, prise comme base
εr = ε / ε0 où ε (F/m-sr)= constante diélectrique du matériau et ε0(F/m-sr) = permittivité du vide (8,854187817.10-12 F/ m)
-valeurs pratiques de quelques constantes diélectriques relatives εr
Air(1,006)--Isolants usuels(2 à 4)--Bois(3 à 5)--Roches(3 à 9)--Verre(4 à 6)-- Céramique(7)--Oxyde de fer(14)--Silicium(12)--Germanium(16)--Eau (80)
-DÉPLACEMENT DANS un DIÉLECTRIQUE
Equation aux dimensions : L -2.T .I .A -1 Symbole de désignation : D
Unité S.I.+ : F/m-sr
Dans un diélectrique le déplacement est
D = ε0.E + σ ε0(F/m-sr ) est la permittivité du vide
E(V/m)= champ électrique d'induction
σ(S/m)= polarisation
Si E est faible, la formule devient D = ε.εr E où εr est la permitivité relative
-DIÉLECTRIQUES GAZEUX et LIQUIDES (ÉQUATION de CLAUSIUS-MOSSETTI)
dε / (g*/χd V ) = (εr - 1).(εr + 2) / 3
εr est la permittivité relative du corps
g* est la polarisabilité (F-m²)
V est le volume(m3)
χd est la susceptibilité(sr)
-EFFET PIÉZOÉLECTRIQUE
C'est la propriété d’un diélectrique qui se polarise sous contrainte mécanique (l’inverse existe aussi: c’est à dire que certains corps diélectriques se déforment sous l’action d’un champ électrique externe)
Les corps piézoélectriques d’usage industriel sont le quartz, des tartrates et des titanates
-EMPILAGE de MATÉRIAUX DIÉLECTRIQUES DIFFÉRENTS (EFFET MAXWELL-WAGNER)
La relaxation (retour à l’équilibre) après application d'un voltage alternatif, répond à :
YA = f.C = ε / l.Ω
où YA(S)= admittance, f(Hz)= fréquence, C(F)= capacité, l(m)= épaisseur des diélectriques
ε(F/m-sr)= constante diélectriqueΩ(sr)= angle solide
-FACTEUR de MÉRITE (DIÉLECTRIQUE)
Equation aux dimensions : I-2 Symbole de désignation : F ’m Unité S.I.+ : A-2
F’m = L / 2[C.U²]
où L(H)= inductance et 2[C.U²] (J)= énergie maximale du condensateur
-IMPÉDANCE DIÉLECTRIQUE
Dans le cas d’un diélectrique parfait (Ex le vide, d'impédance Zm = 120 Ω-sr
soit # 30 Ω -spat si système d’unités rationalisées)
Zm = ζ’ / c = 1 / c.ε où Zm(Ω-sr)= impédance de milieu
ou Zm = (μ / ε)1/2 ζ’(m-sr/F)= inductivité du milieu et ε(F/m-sr)= permittivité
c(m/s)= constante d'Einstein(2,99792458 .108 m/s)
et μ(N-A-2)= perméabilité magnétique
-PERMÉANCE DIÉLECTRIQUE Voir ce chapitre
-PERTES DANS UN DIÉLECTRIQUE
Il s’agit de la dissipation calorifique d’une partie de l’énergie donnée par le champ d'induction
E = E².g*
avec E(J)= énergie perdue (effet Joule et relaxation)
E(V/m)= champ d’induction électrique
g*(F-m²)= polarisabilité
-POLARISATION s d'un DIÉLECTRIQUE Voir chapitre Polarisation
-RELAXATION DIÉLECTRIQUE Voir relaxation
-RÉLUCTANCE DIÉLECTRIQUE (r' ) Voir chapître Réluctance
-RIGIDITÉ DIÉLECTRIQUEcas particulier de champ d’induction (ci-dessus)
-SUSCEPTIBILITÉ DIÉLECTRIQUE cd (exprimée en stéradians) voir chapître spécial