FORMULES de PHYSIQUE
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PERMITTIVITé
-permittivité
La permittivité est un cas particulier de capacité linéique spatiale (ou constante diélectrique)
Cette constante diélectrique est nommée permittivité uniquement lorsqu'il s'agit du vide (intersidéral)
LA MÉPRISE
On a découvert (il y a 2 siècles) que le vide possédait deux caractéristiques fondamentales, permettant d'expliquer l'apparition et les interactions des particules électriques qui s'y meuvent. Ces caractéristiques sont dites facteurs de milieu (du vide), et pour ces phénomènes électromagnétiques, on les a nommées "perméabilité magnétique" pour le magnétisme et "permittivité" pour l'électricité
Mais on ne s'est pas rendu compte que ce choix de la permittivité démolissait la cohésion d'écriture de la loi de Newton-Coulomb. Cette loi, valable aussi bien en gravitation qu'en électromagnétisme, s'exprime ainsi (dans sa version de l'époque) :
F = X1.X2.∏ / Ω.l²
où F(N)= force d'interaction entre deux corps, X1 et 2 = les 2 entités-charges induites (de même nature) qui interagissent, ∏ est le facteur de milieu (dit parfois coefficient de milieu), c’est à dire la caractéristique (dimensionnelle) de la zone où s'effectue l’interaction (c'est en général le VIDE)
l(m) est la distance entre X1 et 2 et Ω(sr) est l'angle solide à l’intérieur duquel s’effectue l’interaction (c'est souvent l’espace entier)
Quand on écrit cette loi pour la gravitation, les facteurs de milieu sont bien connus (ce sont la constante de gravitation et le facteur de Yukawa) et quand on l'écrit pour le magnétisme, le facteur est aussi bien conforme : c'est la perméabilité.
Mais pour qu'en électricité la loi s'écrive de la même manière (c'est la logique de cohérence et on le sait depuis Maxwell !) le facteur de milieu doit être l'inductivité (et pas la permittivité, qui est son inverse)
Hélas l’usage a retenu cette permittivité, entraînant des équations de Newton dissymétriques et cela a entraîné aussi l'invention de grandeurs "correctives" pour rattraper cette situation dissymétrique de l'équation de Newton
On traîne donc, à la suite de cette erreur de principe, la présence des grandeurs suivantes (qui sont évidemment les inverses des grandeurs logiques newtonniennes
L’Admittance (avec ses variantes Conductance, Perditance, Susceptance), inverses de la grandeur logique qui est l'impédance électrique
La Capacité électrique, inverse de la grandeur logique qui est l'Elastance spatiale
La Conductivité électrique, inverse de la grandeur logique qui est la Résistivité
La Permittance, inverse de la grandeur logique qui est l'Elastance
La Réluctance diélectrique, inverse de la grandeur logique : la Perméance diélectrique spatiale
On traîne donc depuis le XIX° siècle, un fatras incroyable de notions et formules inutiles, puisque ce ne sont que des formules construites avec des inverses de grandeurs, ce qui n’apporte rien de nouveau aux relations usuelles logiques !
Le comble est que le XXI° siècle se soit habitué à cette stupidité de garder cette permittivité et toutes ses grandeurs inverses adjointes , ce qui est compliqué et illogique
ARRETONS-NOUS sur le CAS de la PERMITTIVITÉ
(c'est le nom de la constante diélectrique du vide, symbolisée en général εo pour la permittivité et ε quand il s'agit d'autres milieux que le vide
Cette constante diélectrique est nommée également pouvoir inducteur spécifique ou capacité linéique spatiale
Voir chapitre chapittre spécial
Equation aux dimensions : L-3.M-1.T4.I².A-1 Symbole : ε
Unité S.I.+ : Farad/mètre stéradian
ε = C / l.Ω
où ε(F/m)= constante diélectrique (ou capacité linéique spatiale) d'un corps
C(F)= capacité du condensateur correspondant
l(m)= épaisseur de diélectrique et Ω(sr) l'angle solide dans lequel s'effectue l'interaction
-relation entre permittivité et perméabilité magnétique (du vide)
ε0 = 1 / (μ0.c²)
avec ε0(F/m-sr)= permittivité du vide (valeur 8,854.10-12 unité S.I.+)
μ0(H-sr/m)= perméabilité magnétique du vide (valeur 1,256.10-6unité S.I.+)
c(m/s)= constante d'Einstein (valeur 2,998.108m/s, unité S.I.+)
-relation entre permittivité (ε) et inductivité (ζ’)
ε0 = 1 / ζ’0
valeurs >> (ε0 = 8,854.10-12 F/m-sr et ζ’0 =1,129409068.1011 m-sr/F)
PERMITTIVITE RELATIVE
Le terme permittivité relative est une inepsie, puisque la permittivité ne concerne que le vide et que "relative" signifie qu'on la compare à un autre milieu
On doit dire" constante diélectrique relative" ce qui signifie qu'on compare une constante diélectrique d'un corps par rapport à celle du vide..
C'est donc le rapport (sans dimension) >>> εr = ε / ε0
Par exemple la constante diélctrique relative de l'eau (à T.P.N) est de 80