Mesures électriques des matériaux diélectriques solides

Auteur(s) : Alain TOUREILLE

Date de publication : 10 juin 2009

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Évolution des matériaux diélectriques

2 - Définitions et grandeurs mesurables

2.1 - Matériau diélectrique
2.2 - Contacts utilisés
2.3 - Polarisation, conduction sous tension continue
2.4 - Notions de charges d'espace et de surface
2.5 - Rigidité diélectrique
2.6 - Permittivité, pertes diélectriques, tan (delta)
2.7 - Décharges partielles
2.8 - Décroissance du potentiel et mobilité
2.9 - Courants de décharge thermostimulés

3 - Techniques de mesures électriques

3.1 - Mesures de courants sous tension continue
3.2 - Détermination de la rigidité diélectrique
3.3 - Détermination des pertes diélectriques
3.4 - Mesures de charges d'espace

Figure 12 - Montage expérimental MOT Figure 13 - MOT sous champ Figure 17 - MOT Figure 20 - Mise en évidence des DP
3.5 - Mesures de décharges partielles (DP)
3.6 - Mesures du déclin de potentiel
3.7 - Courants de décharge thermostimulés (CDTS)
3.8 - Résultats de mesure

Présentation

Auteur(s)

Alain TOUREILLE : Professeur émérite à l'université Montpellier 2

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INTRODUCTION

Lobjet de cet article est de faire le point sur les techniques de mesures électriques des diélectriques existant au début du XXI^e siècle, afin d'aider les ingénieurs et les chercheurs dans leur choix de matériaux et composants intervenant dans les systèmes envisagés grâce à leurs propriétés électriques.

Nous présenterons d'abord les aspects fondamentaux des grandeurs mesurables, puis le détail des mesures elles-mêmes.

Depuis une vingtaine d'années, de nombreux efforts ont été réalisés pour permettre une meilleure compréhension des diélectriques, éléments principaux du transport, du stockage de l'énergie électrique et des signaux de l'électronique. Compte tenu de l'évolution des énergies et des technologies de communication, ces matériaux prennent de plus en plus d'importance.

Ainsi, nous présenterons les évolutions des techniques de mesure considérées comme classiques puis nous développerons pleinement les nouvelles méthodes développées depuis une vingtaine d'années, notamment au niveau des charges électriques. Ces techniques font l'objet d'attentions particulières, car elles changent la vision que l'on avait d'un « isolant ». Traitant de la microstructure du matériau, ces problématiques sont au cœur du problème, comme en témoignent les nombreuses publications et brevets déposés à ce sujet.

Le présent texte se limite aux fréquences inférieures à 100 MHz.

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