2. Définitions et grandeurs mesurables
2.1 Matériau diélectrique
C’est un matériau isolant homogène, qui peut contenir et transporter un champ électrique : il s’agit donc d’un matériau qui n’a pas de porteurs de charge libre dans tout son volume. Un exemple idéal serait le vide absolu. Mais cette situation – utilisée dans quelques cas exceptionnels – ne convient pas généralement, et on doit faire appel à des matériaux solides, liquides ou gazeux suivant les applications. Ces matériaux sont constitués d’atomes, de molécules, d’ions liés par des forces électriques. Ainsi, l’application d’un champ électrique élevé va perturber la structure même du diélectrique. Tous les électrons des isolants participent aux liaisons de la structure (pas d’électrons libres dans la bande de conduction, a contrario des matériaux conducteurs où la présence de nombreuses charges libres permet de contrebalancer le champ appliqué et de l’annuler à l’intérieur d’un métal). Dans les solides isolants, le gap bande de valence-bande de conduction atteint plusieurs électronvolts, mais le désordre engendre des « niveaux localisés » – sous la bande de conduction – qui pourront être occupés.
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2.2 Contacts utilisés
Il est rare de rencontrer un diélectrique « seul ». En général, il est muni d’électrodes conductrices. Il faut alors considérer comme une entité à caractériser le couple « diélectrique-électrode ». On distingue :
Les deux premiers cas peuvent poser quelques problèmes (espace d’air ou diffusion du dissolvant dans le diélectrique). La structure du contact est complexe, car même dans le cas d’une adhésion parfaite, la rugosité joue un rôle important en provoquant des effets de très forts champs électriques dus aux pointes du conducteur : l’injection locale de...
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