Loi de comportement diélectrique : définitions

Définition

On appelle loi de comportement diélectrique la relation macroscopique qui lie la polarisation électrique P au champ électrique local E en tout point du matériau.

Cette loi de comportement traduit le fait que la polarisation électrique de la matière est modifiée sous l'effet d'un champ électrique.

Cette loi s'écrit sous la forme suivante :

où χ e est le scalaire ou le tenseur de susceptibilité électrique*

Avertissement : * χe dépend de E; il faudrait plutôt écrire χesous la forme χe(E) dans la relation précédente.

Notation

La loi de comportement diélectrique peut s'écrire sous l'une des formes suivantes :

où ε est le scalaire ou le tenseur de permittivité

Avertissement : * il faudrait plutôt écrire χe, εr, ε sous la forme χe(E), εr(E), ε(E) dans les relations précédentes.

Permittivité complexe

Dans l'hypothèse d'un régime permanent sinusoïdal, la représentation complexe est utilisée.

La permittivité ε peut s'écrire sous la forme complexe : ε = ε'-j ε "

où:

  • ε'correspond à la partie réelle de la permittivité

    ( ε' est le terme de dispersion qui caractérise la vitesse de l'onde dans le matériau : plus ε' est grand, plus la vitesse est faible).

  • ε" correspond à la partie imaginaire de la permittivité

    ( ε" est le terme d'absorption qui correspond aux pertes diélectriques dans le matériau, c'est-à-dire à sa capacité à dégrader l'énergie électromagnétique en chaleur)

Les pertes diélectriques* sont caractérisées par la quantité tan( δh )= ε "/ ε'

(où δh est l'angle de pertes diélectriques par hystérésis)

Remarque : * Des informations complémentaires sur les pertes diélectriques sont disponibles dans le chapitre Applications électriques : principes (cf. § Pertes ohmiques et diélectriques).