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Licence 3 et Magistère de Physique
Fondamentale (2010-2011)
Milieux diélectriques 129
Plan du chapitre «! Milieux diélectriques !»
1. Sources microscopiques de la polarisation en régime statique
2. Etude macroscopique de la polarisation en régime statique
3. Susceptibilité diélectrique
4. Polarisation en régime variable
5. Aspects énergétiques des milieux diélectriques

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Fondamentale (2010-2011)
Milieux diélectriques 130
 Sans doute un des points les plus compliqués vus cette année
 Très mal traité dans les livres. Beaucoup d’approximations non
triviales

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Fondamentale (2010-2011)
Milieux diélectriques 131
Plan du chapitre «! Milieux diélectriques !»
1. Sources microscopiques de la polarisation en régime statique
2. Etude macroscopique de la polarisation en régime statique
3. Susceptibilité diélectrique
4. Polarisation en régime variable
5. Aspects énergétiques des milieux diélectriques
1. Energie dissipée dans un diélectrique
2. Travail de polarisation (cas général)
3. Travail de polarisation (cas des faibles couplages)
4. Lien avec l’énergie électrostatique
5. Exemples

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Milieux diélectriques 132
 La puissance totale volumique cédée par le champ EM à la matière
est :
 En supposant un milieu vide de charges libres :
 Pour un lhi placé dans un champ
 Pour calculer la puissance, on doit passer aux notations réelles :
€
dPuissance
dV =
J
tot .
E = J
libre +
J
e
( )
. E
€
E = E
0exp(−i
ω t)
€
⇒ P = ε
0(
ε
r−1)
E = ε
0
E
0e−i
ω t&
ε
r−1+i& &
ε
r
( )
€
E = E
0cos(
ω t)et P = ε
0
E
0$
ε
r−1
( )
cos( ω t)+$ $ ε
rsin(
ω t)
[ ]
€
dPuissance
dV =
∂ P
∂ t
. E

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Milieux diélectriques 133
 Donc à l’instant t :
 En moyennant sur le temps :
 L’existence d’une partie imaginaire de la permittivité se traduit par
un prélèvement d’énergie sur le champ EM
 Indice de réfraction n2 = εr complexe dont la partie imaginaire
représente l’absorption
€
dPuissance
dV =
∂ P
∂ t.
E = ω ε
0E0
2% %
ε
rcos2(
ω t)−(% ε
r−1) sin(
ω t) cos( ω t)
[ ]
€
dPuissance
dV =" "
ε
r
ωε
0E0
2
2
Savoir
refaire ce
calcul
€
E = E
0cos(
ω t)et P = ε
0
E
0$
ε
r−1
( )
cos( ω t)+$ $ ε
rsin(
ω t)
[ ]