Le comportement des conducteurs à l'équilibre débouche (entre autres) sur la notion de condensateur, système possédant de nombreuses applications .
On peut utiliser un modèle relativement général pour les conducteurs
ou le modèle des conducteurs ohmiques.
La grandeur descriptive étant la densité de courant. La définition d'un conducteur à l'équilibre portera sur cette grandeur. Il y a équilibre si:
en tout point du
conducteur.
Cela paraît tout à fait naturel.
La mesure de cet équilibre passerait par la vérification de la nullité
de l'intensité électrique à travers une surface quelconque, ce qui semble difficilement
réalisable. On peut mesurer des effets indirects thermiques ou magnétiques crées
par ces courants.
Mais , là encore, il ne faut pas confondre une définition portant sur un
modèle et une réalité. On ne peut pas observer un conducteur à l'équilibre
dans aucune expérience, par contre on peut utiliser le modèle du conducteur à
l'équilibre pour décrire des comportements d'objets réels se rapprochant de
ce modèle.
par exemple, il peut être utilisé pour décrire certaines propriétés des
objets métalliques soumis à des champs électriques dépendants du
temps.
Ce modèle donnant de bon résultats, le modèle du conducteur
parfait a été développé.
Il permet d'obtenir les propriétés des conducteurs à l'équilibre pour des
régimes dépendant du temps. Cela est plus satisfaisant (apaisant) pour
l'esprit.
Une première conséquence, souvent prise à tort pour une définition est:
à l'intérieur du
conducteur.
Cela entraîne la nullité de la densité volumique de charge et la constance du potentiel dans le conducteur.
Si un conducteur à l'équilibre est chargé, il l'est à sa surface.
De la forme locale surfacique des équations de l'électrostatique on déduit
le théorème de Coulomb, qui donne le champ à
la surface du conducteur à l'équilibre, coté extérieur:
![]() | Un aspect important des conducteurs à l'équilibre est le phénomène d'influence. |
![]() | Il débouche sur la notion de condensateur. |
Les modèles précédents s'appliquent très bien aux conducteurs
métalliques qui sont de très bons conducteurs. Pour les semi-conducteurs, les
plasma et les solution électrolytiques un autre modèle peut être envisagé.
qui fait apparaître une longueur caractéristique, la longueur d'écran ou
longueur de Debye,
qui
représente l'épaisseur de la couche chargée à la surface des conducteurs à
l'équilibre.
Pour les conducteurs métalliques, cette longueur est trop petite pour être
envisagée comme décrivant une réalité expérimentalement mesurable. Ce qui
justifie, pour eux, la répartition surfacique de charge.