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DIELECTRIQUES - Généralités - correction exercice 3
 

3) Calculer le facteur dépolarisant pour une lame diélectrique infinie suivant Ox et Oy soumise, dans le vide, à un champ électrique uniforme E0 dans les deux cas suivants:
a) E0 est suivant Oz
b) E0 est suivant Ox (ou Oy)

a) E0 est suivant Oz (perpendiculaire à la lame)

Si le diélectrique est linéaire homogène et isotrope, les vecteurs champ, induction et polarisation électriques sont colinéaires à l'extérieur et à l'intérieur de la lame. Le champ électrique macroscopique Ei à l'intérieur de la lame s'exprime par:

Ei = E0 + Ep = E0 - Dz Pi = E0 - Dz (e - e0 )Ei

Ep est le champ dépolarisant, et Dz le facteur dépolarisant, e la permittivité du diélectrique, e0 celle du vide, et Pi le vecteur polarisation. La composante normale de l'induction électrique doit vérifier:

( D0 - Di ) . n = s = 0

s est la densité surfacique de charges de conduction à l'interface air-diélectrique. De plus

D0 = e0E0      Di = e Ei

donc   e0E0 = e Ei

En remplaçant dans la première équation

Ei = [(e / e0 ) - Dz (e - e0 )] Ei      soit     Dz = 1 /e0

b) E0 est suivant Ox (parallèle à la lame)

Ei = E0 + Ep = E0 - Dx Pi = E0 - Dx (e - e0 ) Ei

Dx étant le facteur dépolarisant selon Ox. On a cette fois conservation de la composante tangentielle du champ

( E0 - Ei ) x n = 0            doù  E0 = Ei

Soit en substituant dans l'équation précédente:

Dx = 0

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