Conduction sous champ électrique faible dans les liquides isolants. Influence de la distance inter-électrodes

(Reçu le 9 avril 1990, révisé le 17 décembre 1990, accepté le 4 mars 1991)

Abstract
This study relates the phenomena of electric conduction in a dielectric liquid under a weak electric field. In the first part the equations of the diffuse layer perturbed by a weak electric field are established. The solutions are then computed numerically. It appears that one of the most important parameter is the space charge density appearing on the electrodes. This quantity is determined by streaming current experiments. In the second part, the experimental equipment is presented as well as the experiments. The liquid used is n heptane with several additives for different concentrations. The conductivity is measured in terms of the distance between the electrodes, the application time of the electric field and the additives concentration. We notice a sudden slope variation of the conductivity for a value of the concentration. The confrontation between experiments in terms of electrodes distance and the theoretical predictions is rather good.

Résumé
Dans cette étude, nous analysons les phénomènes de conduction électrique dans un liquide diélectrique soumis à un champ électrique faible entre deux électrodes planes parallèles. La première partie est une étude théorique dans laquelle nous présentons tout d'abord les équations générales de la couche diffuse correspondant au cas de la conduction sous champ électrique faible. La complexité des équations ne nous permet pas d'obtenir des solutions analytiques, mais nécessite un traitement numérique. Nous mettons alors en évidence qu'un des paramètres très importants est la densité volumique de charge apparaissant sur les électrodes. Ce paramètre conditionne le phénomène et il sera nécessaire de le déterminer par la mesure des courants d'écoulement. Dans la deuxième partie, nous présentons le dispositif expérimental utilisé ainsi que les résultats obtenus. Les expériences ont été faites avec de I' n heptane contenant un certain nombre d'additifs à des concentrations variables. La conductivité est obtenue en fonction de la distance inter-électrodes, du temps d'application du champ électrique et de la concentration en additifs. L'analyse des résultats met en évidence une concentration pour laquelle une brusque variation de pente de la conductivité apparait. Par ailleurs, la confrontation entre les valeurs théoriques et expérimentales de la conductivité en fonction de la distance inter-électrodes montre une bonne concordance générale.