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![]() IntroductionMatériaux de l'électrotechniqueRemarques importantes:1) L'étude des propriétés d'un matériaux nécessite la considérations d'un système de N objets identiques. Ces objets peuvent être des électrons dans le cas de la conduction électrique ou thermique, des dipôles magnétiques dans le cas du magnétisme, etc. Pour effectuer le passage de l'étude d'un système composé d'un élément à un système composé de N éléments, il est nécessaire d'indroduire la notion de distribution statistique. Les distributions classiques de Boltzmann et de Maxwell, ainsi que la distribution quantique de Fermi-Dirac, sont présentées sommairement dans l'annexe. 2) Dans la pratique il est capital de travailler avec le modèle le plus simple possible, permettant de rendre compte des phénomènes en jeu, de manière à ce faciliter la tâche et perdre le moins de temps possible. C'est pourquoi il faut garder le principe d' incertitude d'Heisenberg à l'esprit lorsque cela est nécessaire. Le raisonnement consiste à vérifier si des hypothèses de type classiques auxquelles on sousmet le problème que l'on doit résoudre, viole ou non le principe. Si il y a violation, il faut traiter le problème de manière quantique. Une autre manière de vérifier si le problème est de nature quantique est d'estimer la longueur d'onde de de Broglie associée au système considéré. 3) Les modèles permettant de rendre compte des propriétés de conduction sont présentés par ordre de complexité. On commence par le modèle classique de "Boules de Billard" (Drude), pour continuer avec le modèle quantique du "Puits de Potentiel" (Sommerfeld) et le modèle "Bande d'énergie". Ce dernier permet de décrire le comportement des isolants, des conducteurs et des semi-conducteurs (moyennant l'adjonction de l'approche semi-classique). Pour décrire les supraconducteus, il est necessaire de prendre en considération les interactions quantiques entre les électrons. 4) En ce qui concerne les matériaux magnétiques, on introduit, par analogie avec le cas électrique, le concept de masse (charge) magnétique, car il permet de simplifier bien des problèmes. La seule précaution nécessaire est de toujours considéré un système neutre. A ce jour il n'a pas été possible d'isoler la charge magnétique. 5) La présentation des propriétés magnétiques est effectuée dans un ordre constructif: en premier les théories de Langevin et de Brillouin qui permettent de rendre compte du paramagnétisme (propriétés apparentes seulement lors de la sollicitation par un champ magnétique). En remplaçant l'effet de tous les dipôles voisins sur le dipôle étudié, il est possible d'étendre les théories précédentes à l'étude du ferromagnétisme, et par extension au ferrimagnétisme. 6) La recherche dans le domaine des technologies des matériaux de l'électrotechnique permettent de réaliser des progrès régulièrement. A titre d'illustration on peut mentionner:
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