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POLARISATION DE LA MATIERE. Effet d un champ électrique extérieur sur la matière Isolants (diélectriques)Conducteurs (Métaux)

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1 POLARISATION DE LA MATIERE

2 Effet d un champ électrique extérieur sur la matière Isolants (diélectriques)Conducteurs (Métaux)

3 ISOLANTS ACTION D UN CHAMP EXTERIEUR Un moment dipolaire est induit + - Molécule apolaire + - Un champ interne aux molécules apparaît Le champ résultant r permittivité relative du milieu r nombre sans dimension r >1 Les charges positives et négatives se déplacent légèrement + - Molécule polaire Les dipôles s orientent dans le champ appliqué La polarisation donne naissance à une charge résultante positive sur un côté, négative sur lautre côté.

4 CONDUCTEURS ACTION D UN CHAMP EXTERIEUR les charges se déplacentLes charges saccumulent sur la surface Le champ induit compense le champ appliqué Le champ à lintérieur d un conducteur en équilibre est nul Il apparaît un champ induit

5 le champ électrique à l intérieur d un conducteur en équilibre est nul A l intérieur d un conducteur en équilibre le potentiel électrique est constant le champ électrique est normal à la surface les charges électriques sont localisées sur la surface les lignes de champ sont perpendiculaires aux équipotentielles Th Gauss

6 INFLUENCE ELECTROSTATIQUE Soit la surface fermée S limitée par des lignes de champ entre les conducteurs (1) et (2) et fermée à lintérieur de ces conducteurs le long des lignes de champà l intérieur des conducteurs Théorème de Gauss Conducteur 1 Conducteur 2 Les surfaces de conducteurs en regard portent des charges opposées.

7 CAPACITE

8 Le potentiel d une sphère de rayon R portant une charge Q est Le rapport de la charge sur le potentiel Ce rapport est indépendant de la charge Q On appelle capacité dun conducteur isolé Elle ne dépend que de la forme et des dimensions du conducteur. Elle sexprime en Farad (F) 1F = 1C.V -1. –On utilise plus fréquemment les sous multiples mF(grande capacité), F, nF, pF (capacité parasite).

9 CONDENSATEUR CONDENSATEUR Le concept de capacité peut être étendu à un ensemble de deux conducteurs en regard lun de lautre. Condensateur : deux conducteurs voisins (de sorte que les phénomènes dinfluence soient intenses) appelés armatures séparés par un isolant (ou diélectrique). Lorsque les armatures sentourent complètement il est dit fermé ou à influence totale. La charge du condensateur est alors définie comme étant celle de larmature interne. +Q -Q V1V1 V2V2

10 Association de condensateurs série parallèle Exemples de condensateurs au mica ou céramique en papier électrochimique bouteille de Leyde à air Outre sa capacité, un condensateur est caractérisé par la tension maximale quil peut supporter sans se détériorer.

11 Energie emmagasinée dans un condensateur

12 Utilisation des condensateurs Réservoir d énergie pouvant être rapidement restituéeRéservoir d énergie pouvant être rapidement restituée Composant essentiel en électroniqueComposant essentiel en électronique Production & réception des oscillations à très hautes fréquencesProduction & réception des oscillations à très hautes fréquences Protection des réseaux contre les surtensionsProtection des réseaux contre les surtensions Amélioration du facteur de puissance des installationsAmélioration du facteur de puissance des installations


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