Abstract FR:

Le travail constituant l'essentiel de ce memoire porte sur l'elaboration de deux modeles macroscopiques des zones cathodiques et anodiques de l'arc electrique et soumis a resolution numerique. Un modele physique, macroscopique, stationnaire, permet de calculer les principales grandeurs physiques caracteristiques des pieds d'arc en fonction de l'intensite du courant et des constantes physiques du materiau d'electrode. Il est applique a des metaux purs, ag, cu, hg et w, ainsi qu'aux oxydes avec l'argent, utilise comme materiau de contact dans les appareils de coupure. Le second modele est microscopique et dynamique ; il decrit l'evolution temporelle d'un cratere, constituant elementaire du pied d'arc, et permet de simuler les phenomenes de formation et de deplacement des ensembles de crateres ou spots. L'effet de champ magnetique exterieur est etudie. Le calcul est effectue pour cu, ag, w sous vide et a la pression atmospherique. Les interfaces entre les pieds d'arc et la colonne sont etudies macroscopiquement avec un modele couche par couche. Le calcul numerique pour cu et ag conduit aux principales grandeurs physiques caracterisant cet espace de transition: temperatures et concentrations des particules. Les resultats des calculs numeriques ont ete confrontes aux valeurs experimentales. La validation provient des mesures experimentales des dimensions des taches cathodiques et anodiques effectuees avec des materiaux de contact cu, ag, agni (60/40), agwc (50/50), agcdo (90/10), agzno (92/8), agsno#2 (86/14)