Dans cette these, les films multicouches PI / nanocomposites ont ete prepares selon un processus de synthese optimise. Les echantillons synthetises ont ete caracterises experimentalement et par simulations. Tout d'abord, le mecanisme de degradation des echantillons a ete explore a l'aide d’un generateur d’impulsions. La constante dielectrique, les pertes dielectriques, la rigidite dielectrique, le courant de conduction, la charge d'espace et le courant thermo-stimule (CTS), ont ete etudiees. Ensuite, les niveaux de piege ont ete calcules a l'aide des donnees de declin de la charge totale et de CTS. Enfin, des modeles 3D de multicouches PI / nanocomposites bases sur les conditions aux limites obtenues a partir d'images SEM / TEM ont ete construits dans COMSOL Multiphysics. Ces modeles decrivent l'impact de la dispersion des nanoparticules sur l'amplification du champ electrique. Nos resultats demontrent moins d’agglomeration de nanoparticules dans les multicouches et une diminution des charges d’espace et du champ electrique interne. Ainsi, l’utilisation d’isolations multicouches devraient permettre une meilleure fiabilite des moteurs electriques.