Qu'est-ce que « Polarisation et charges liées » ? — Physique

Définition 22.1 Physique universitaire — 3e année · Chapitre 22 — Électromagnétisme dans la matière

Un diélectrique est un isolant dont les molécules acquièrent (ou possèdent déjà) des moments dipolaires électriques. La réponse du matériau se résume par la polarisation $\vect P$ : le moment dipolaire par unité de volume, $\vect P = n\langle\vect p\rangle$ pour $n$ molécules par unité de volume. Un bloc polarisé porte des charges liées — non libres de partir, mais parfaitement réelles : une densité surfacique $\sigma_{\text{b}} = \vect P\cdot\vect n$ là où la polarisation rencontre la surface, et une densité volumique $\rho_{\text{b}} = -\nabla\cdot\vect P$ partout où elle n’est pas uniforme. Une lame uniformément polarisée équivaut exactement à deux nappes de charge $\pm P$ sur ses faces : à l’intérieur, toutes les têtes et queues de dipôles se compensent.

Une lame diélectrique entre des armatures chargées. Le champ aligne les dipôles moléculaires ; leurs charges intérieures se compensent deux à deux, laissant des nappes liées _ b sur les faces — qui s’opposent à la charge libre et réduisent le champ intérieur de E_0 à E = E_0/ _ r. — Une lame diélectrique entre des armatures chargées. Le champ aligne les dipôles moléculaires ; leurs charges intérieures se compensent deux à deux, laissant des nappes liées $\mp\sigma_{\text{b}}$ sur les faces — qui s’opposent à la charge libre et réduisent le champ intérieur de $\vect E_0$ à $\vect E = \vect E_0/\varepsilon_{\text{r}}$ .

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