FORMULES de PHYSIQUE
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CONSTANTE DIéLECTRIQUE
-constante diélectrique
La constante diélectrique est la caractéristique fondamentale électrique d’un milieu
Synonymes: pouvoir inducteur spécifique, ou capacité linéique spatiale
Quand le milieu est le vide (universel) le nom de cette constante est permittivité (traitée en chapitre spécial)
Equation aux dimensions : L-3.M-1.T4.I2.A-1 Symbole de désignation ε
Unité S.I.+ : le F/m-sr
DEFINITION
ε = C / l.Ω
avec ε(F/m)= constante diélectrique (capacité linéique spatiale) d'un corps
C(F)= capacité électrique correspondante
l(m)= épaisseur de diélectrique du corps (par exemple celle d’un condensateur)
CONSTANTE DIÉLECTRIQUE RELATIVE (εr)
-appelée aussi permittivité relative-
C’est un coefficient de référence, permettant de situer la valeur de la constante diélectrique d’un corps, par rapport à celle du vide, prise comme base
εr = ε / ε0
ε(F/m-sr)= constante diélectrique d'un matériau
ε0(F/m-sr) = permittivité du vide (8,854187817.10-12 F/ m
ou encore ε0 = 1,112.10-10 F/m-Sp, si l’on est en systèmes d'unités pragmatiques ou c.g.s)
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)
Donc les valeurs réelles (et non relatives) des constantes diélectriques sont les valeurs ci-dessus, multipliées par ε0 (soit 8,854187817.10-12) d’où les valeurs réelles (absolues) ci-après >>
Air(# 10-12)-- composés métalliques(2.10-9)-- corps humain (# 10-7pour les parties molles) etc
CALCUL d'une CONSTANTE DIELECTRIQUE
On peut calculer ε par la formule de Newton-Coulomb
ε = Q1.Q2 / Ω.F.l² (loi de Newton simplifiée)
avec ε(F/m-sr)= constante diélectrique du milieu où baignent deux charges connues
Q1et 2(C) situées à une distance mutuelle de l(m)
F(N)= force d’attraction entre elles
Ω(sr)= angle solide dans lequel s’exerce l’interaction (en général l’espace entier, soit 4p sr pour un système d'unités qui a comme unité d’angle le stéradian)