LIVRE Miloud KACHI

PROPRIÉTÉS ÉLECTRIQUES DES MATÉRIAUX

UNE INTRODUCTION

        Miloud KACHI

        Spécialité :     Génie Electrique

        Edition :        2025

        ISBN :           978-9931-540-16-8

Avant-propos

Cet ouvrage est un recueil de connaissances sur les caractéristiques et le comportement des matériaux soumis aux champs électriques et magnétiques. Adressé particulièrement aux étudiants des filières de génie électrique, l’ouvrage se veut en un texte d’initiation aux propriétés électriques des matériaux d’un point de vue ingénierie électrique. La priorité est donnée aux concepts physiques et aux applications dans le domaine du génie électrique plutôt qu'au développement du formalisme mathématique et des théories complexes. On ne prétend guère produire un ouvrage complet qui traite en profondeur les différents matériaux, mais plutôt un ouvrage qui soit assez aisé pour les étudiants débutants. Le but est d'aider l'étudiant à acquérir au bout d’un semestre les connaissances fondamentales et à élargir sa vision sur leurs applications pratiques. Cependant, ceux souhaitant approfondir leurs connaissances sont invités à s’orienter à la bibliographie spécialisée citée à la fin de cet ouvrage.

Les matériaux sont l’espace physique de déroulement des différents phénomènes par lesquels se manifeste l’électricité. Il est donc primordial pour le technicien ou l’ingénieur d’acquérir suffisamment de savoir lui permettant de comprendre le fonctionnement des équipements ou éventuellement le développement de nouvelles technologies faisant appel aux différents matériaux. Globalement, le domaine du génie électrique a besoin de conducteurs, de circuits magnétiques, de diélectriques et de semi-conducteurs. Pour cela, l’ouvrage contient sept chapitres organisés comme suit : le premier est une introduction qui met l’accent sur le lien entre le domaine du génie électrique, ou de l'électrotechnique en particulier, et le domaine des matériaux. Le deuxième chapitre traite le phénomène de conduction et les matériaux conducteurs de façon générale. Le troisième chapitre est consacré au comportement magnétique des matériaux. L’accent est mis sur les matériaux ferromagnétiques qui sont essentiels au fonctionnement des machines électriques. Le quatrième chapitre présente les circuits magnétiques et leur analyse. Le cinquième chapitre traite des matériaux diélectriques. Il présente les différents mécanismes de polarisation en régime statique et dynamique en plus des matériaux polymères et les mécanismes pratiques de dégradation des isolants. Des phénomènes secondaires liés aux diélectriques ont été également présentés. Le sixième chapitre est consacré aux matériaux semi-conducteurs. Il présente de manière simplifiée les différents concepts relatifs aux semi-conducteurs tels que le dopage et la formation d’une jonction PN. Le fonctionnement de la jonction PN, la diode, le transistor et le thyristor sont illustrés. Le chapitre est clôturé par une explication succincte du principe de fonctionnement des cellules photovoltaïques. Enfin, le dernier chapitre est un état de l’art de connaissances sur les propriétés électriques des aliments et les technologies électriques de traitement. Ces connaissances sont cruciales pour le développement de nouveaux procédés et l'amélioration des méthodes de traitement des aliments.