Leçons de niveau 16

Introduction à l'électromagnétisme des milieux matériels/Polarisation

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Polarisation
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Chapitre no 1
Leçon : Introduction à l'électromagnétisme des milieux matériels
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Moment dipolaire[modifier | modifier le wikicode]

Moment dipolaire permanent[modifier | modifier le wikicode]

Dipole H2O.svg

Une molécule, même globalement neutre, réagit à l’application d'un champ électrique. L'exemple le plus courant et le plus facilement sujet à l'expérience est la molécule d'eau. Du fait de sa géométrie et de la répartition des charges électriques, le barycentre des charges positives ne coïncide plus avec le barycentre des charges négatives. Cela crée un moment dipolaire permanent, qui a des effets sur l'orientation de la molécule et sa réaction à un champ électrique.

Moment dipolaire induit[modifier | modifier le wikicode]

Lorsqu'on applique un champ électrique à un atome ou une molécule, des forces électrostatiques prennent naissance dans la matière. Ces forces sollicitent différemment les charges positives et négatives de la matière (les sens sont opposés), ce qui conduit à un déplacement global des barycentres. Ainsi, même pour un atome ou une molécule neutre et sans moment dipolaire au repos, il se crée un moment dipolaire induit, dont l'ampleur dépend du milieu.


Milieu diélectrique[modifier | modifier le wikicode]

Dipole polarization.JPG

Considérons une substance globalement neutre, homogène et isotrope.



Propriété fondamentale de la polarisation volumique[modifier | modifier le wikicode]

Considérons un milieu diélectrique, globalement électriquement neutre, de volume V et de surface Σ fermée. Le vecteur normal à Σ orienté vers l'extérieur de Σ est noté .

En effet, lorsqu'un champ électrique vient perturber l'équilibre du diélectrique, le matériau se polarise, induisant un déplacement des barycentres des charges. C'est cette déformation des dipôles qui est à l'origine de l'apparition de ces charges, d'où l'appellation de charge liée.

Grandeurs caractéristiques[modifier | modifier le wikicode]

La polarisation de la substance est la source d'un champ électrique induit au sein du diélectrique. Finalement, il règne dans le matériau un champ électrique .