Rappels propriétés des matériaux Bloc 5

Apparition dun moment dipôlaire charges liées Présence de charges liées, qui ne se déplacent pas librement avec le champ électrique appliqué E : énergie de liaison importante polarisation Apparition dune polarisation en présence de E : création de moments dipolaires E Exemple : molécule H 2 G + =G - G+G+ G-G- p Les électrons de valence restent au voisinage des noyaux Barycentres des charges + et - confondus En labsence de champ Barycentre des charges + ne change pas Barycentre des charges - déplacé Nuage électronique H+ Pourquoi ? Milieux isolants ou diélectriques

Grandeur caractéristique des milieux diélectriques : Permittivité diélectrique Permittivité diélectrique : relie la polarisation (liée à la somme de tous les moments dipolaires) au champ E Permittivité absolue du milieu (F/m) Permittivité du vide (F/m) Permittivité relative du milieu Introduction

charges mobiles Existence de charges mobiles qui ont un mouvement densemble dans la direction du champ électrique E ; énergie de liaison plus faible des électrons de valence que dans un isolant courants électriques (mouvement densemble de porteurs de charge mobiles) Création de courants électriques (mouvement densemble de porteurs de charge mobiles) Introduction Exemple : cuivre Atomes Cuivre En labsence de champ E Milieux conducteurs conducteurs

Introduction Exemple : cuivre En présence de champ E ions Cu + Électron « libre » E Les électrons de valence se déplacent librement dans le milieu Mouvement densemble des e- libres En présence de E, chaque atome Cu sionise et donne : Cu Cu + +e - Milieux conducteurs

Tous les milieux, isolants et conducteurs, ont des propriétés magnétiques : faible amplitude Phénomènes magnétiques souvent de faible amplitude linéaires Phénomènes magnétiques souvent linéaires quand les champs magnétiques sont faibles Propriétés magnétiques les plus courantes : Diamagnétisme Paramagnétisme Introduction

Diamagnétisme Pas de moments magnétiques en labsence de champ magnétique appliqué B En présence de B : aimantation faible induite par le champ appliqué, de sens contraire à B Existence de moments magnétiques en labsence de B, orientés aléatoirement En présence de B : orientation des moments dans la direction et le sens du champ appliqué Paramagnétisme B B = 0 B Introduction Apparition de faibles moments magnétiques de sens opposé à B

Certains milieux ont des propriétés magnétiques particulières : Phénomènes magnétiques souvent intenses et non linéaires Ferromagnétisme Ferrimagnétisme Antiferromagnétisme Introduction En savoir plus ?

Ferromagnétisme, ferrimagnétisme, antiferromagnétisme Existence de moments magnétiques alignés en labsence de champ B : domaines de Weiss (existence dun champ B interne initial) ferro Ferro Ferro : Fe, Ni, Pt-Co, Sn-Co,… Ferri : Fe 3 O 4 (magnétite),… Antiferro : NiO, MnO,Cr 2 O 3 Introduction

linéaires perméabilité magnétique Les milieux magnétiques linéaires sont caractérisés par leur perméabilité magnétique : Perméabilité absolue du milieu (H/m) Perméabilité du vide (H/m) Perméabilité relative du milieu On prendra en général : µ r 1 Introduction