Séance de cours

Diélectriques et condensateurs

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Dans cours

EE-100: Sciences et technologies de l'électricité

Ce cours propose une introduction aux sciences et technologies de l'électricité en mettant l'accent sur les composants des circuits électriques. L'enseignement comprend à la fois une partie théorique avec un cours et des exercices, ainsi qu'une partie expé ...

Description

Cette séance de cours explore la réponse des matériaux diélectriques à un champ électrique, en se concentrant sur les matériaux non conducteurs comme le verre et le plastique. Il approfondit le concept de permittivité, qui caractérise la réponse d'un matériau à un champ électrique, et explique comment différents matériaux présentent des comportements de polarisation variables. La séance de cours couvre également le calcul des condensateurs remplis de matériaux diélectriques, en mettant l'accent sur la relation entre la densité de flux électrique, le champ électrique et la permittivité. Grâce à un exemple détaillé impliquant un condensateur avec deux matériaux diélectriques différents, l'instructeur illustre comment calculer le champ électrique, la densité de flux électrique et la tension à travers le condensateur.

Enseignant·e·s (4)

Philippe Allenbach

Adil Koukab

Olivier Martin

Olivier J.F. Martin a obtenu le diplôme (M.Sc.) et le doctorat en physique de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en 1989, respectivement 1994. En 1989 il a rejoint le laboratoire de recherche d'IBM à Rüschlikon près de Zurich, où il a étudié les propriétés optiques et thermiques des lasers semiconducteur. Entre 1994 et 1997 il était collaborateur scientifique de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich (ETHZ). En 1997 il a reçu une bourse Profil du Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique (FNSRS) lui permettant de mettre sur pied un groupe de recherche indépendant. Entre 1996 et 1999, Olivier Martin a passé plus d'une année et demi aux U.S.A. comme collaborateur invité de l'Université de Californie à San Diego. En 2001 il a reçu une bourse de professeur assistant du FNSRS et devint professeur de Nano-optique à l'ETHZ. En 2003 il a été nommé professeur de nanophotonique et de traitement optique du signal à l'EPFL où il dirige actuellement le laboratoire de Nanophotonique & Métrologie.

Roberto Zoia

Source officielle

Concepts associés (31)

Diélectrique

thumb|La séparation de charge dans un condensateur à plaques parallèles engendre un champ électrique interne. Le matériau diélectrique (en orange) réduit ce champ et augmente la capacitance. Un milieu est diélectrique (mot composé du préfixe grec (« au travers ») et électrique) s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique. Le milieu ne peut donc pas conduire le courant électrique, et est souvent un isolant électrique.

Capacitor types

Capacitors are manufactured in many styles, forms, dimensions, and from a large variety of materials. They all contain at least two electrical conductors, called plates, separated by an insulating layer (dielectric). Capacitors are widely used as parts of electrical circuits in many common electrical devices. Capacitors, together with resistors and inductors, belong to the group of passive components in electronic equipment.

Polarisation (diélectrique)

La polarisation (ou plus précisément le vecteur polarisation) est une grandeur physique macroscopique vectorielle utilisée dans l'étude des propriétés des matériaux diélectriques. Elle désigne la densité volumique de moment dipolaire électrostatique. Son unité dans le Système international est le C/m. Ce concept a été introduit par Faraday alors qu'il étudiait le comportement des isolants électriques dans des champs électrostatiques. Dans un diélectrique parfait, il n'existe pas de charges électriques libres.

Film capacitor

Film capacitors, plastic film capacitors, film dielectric capacitors, or polymer film capacitors, generically called film caps as well as power film capacitors, are electrical capacitors with an insulating plastic film as the dielectric, sometimes combined with paper as carrier of the electrodes. The dielectric films, depending on the desired dielectric strength, are drawn in a special process to an extremely thin thickness, and are then provided with electrodes.

Electrolytic capacitor

An electrolytic capacitor is a polarized capacitor whose anode or positive plate is made of a metal that forms an insulating oxide layer through anodization. This oxide layer acts as the dielectric of the capacitor. A solid, liquid, or gel electrolyte covers the surface of this oxide layer, serving as the cathode or negative plate of the capacitor. Because of their very thin dielectric oxide layer and enlarged anode surface, electrolytic capacitors have a much higher capacitance-voltage (CV) product per unit volume than ceramic capacitors or film capacitors, and so can have large capacitance values.

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