2024-2025 / ELEN0446-1

Physics of electrical insulating materials

Durée

15h Th, 15h Labo.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil physicien, à finalité approfondie3 crédits 

Enseignant

Philippe Vanderbemden

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Fundamental mechanisms in dielectrics and physical processes of polarisation. Electronic vs. ionic conduction. Physical properties of solid insulators: interfacial polarisation, deviations from Ohm's law, intrinsic and extrinsic mechanisms of dielectric breakdown. Physical properties of insulating gases and introduction to discharge regimes. Townsend coefficients and Paschen law. Main concepts used in static electricity. Physical phenomena involved in partial discharges. Solid insulators used in electrical engineering applications. Experimental methods for characterization of electrical properties of insulators. Identification of the main sources of errors. Metrologic methods for characterization of partial discharges.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

At the end of the course, students will be able to:


* demonstrate a knowledge and understanding of the main electrical properties of solid insulators and explain their dependence with applied voltage and frequency;


* understand how fundamental theories can be applied to the analysis of their physical properties;


* understand the fundamental mechanisms leading to dielectric breakdown and how they can be probed experimentally;


* understand the important concepts involved in static electricity;


* understand how extrinsic effects (electrodes, geometry, parasitic inductances and capacitances) can affect the results of electrical measurement on insulators;


* demonstrate practical skills as well as the ability to carry out successful measurements of low-level currents;


* show what are important electrical properties of insulators in high voltage engineering applications.

Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, III.2, III.4, IV.2, VI.1, VII.2, VII.4 du programme d'ingénieur civil physicien.

Savoirs et compétences prérequis

A general physics course + ELEN0004 Semiconductor devices

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Practical courses involve laboratory experiments

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Face-to-face

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

To be announced at the first lecture

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

Si tenue d'examens en présentiel dans les locaux de l'université :

Partie théorique et laboratoire : examen écrit (session de janvier) - pondération 85%

Si tenue d'examens en distanciel :

Partie théorique et laboratoire : examen oral à distance (session de janvier) - pondération 85%

Rapports de laboratoire - pondération 15%
Date limite pour les rapports de laboratoire : jour de l'examen (session de janvier)

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Course organiszed during the 1st quadrimester.
Les étudiants n'ayant pas effectué les séances de laboratoire sont irrecevables à l'examen et ce, autant en première session qu'en seconde session.

Contacts

Philippe Vanderbemden Tel : 04 366 26 70 Philippe.Vanderbemden@uliege.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs