DIELECTRICOS Y SUS APLICACIONES

DEF: dieléctrico es una sustancia no conductora, es decir aislante.

Aunque el “dieléctrico” y el “aislador” generalmente se consideran sinónimo, el término “dieléctrico” es más de uso frecuente al considerar el efecto de alternar campos eléctricos en la sustancia mientras que el “aislador” es más de uso frecuente cuando el material se está utilizando para soportar un alto campo eléctrico

Usos

Condensadores

La ventaja más obvia a usar un material tan dieléctrico con una alta constante

dieléctrica permite que una mayor carga sea almacenada en un voltaje dado.

Los materiales dieléctricos usados para los condensadores también se eligen tales

que son resistentes a ionización. Esto permite que el condensador funcione en voltajes

más altos antes del dieléctrico aislador ioniza y comienza a permitir flujo actual

indeseable.

Algunos dieléctricos prácticos

Los materiales dieléctricos pueden ser sólidos, líquidos, o gases. Además, un alto

vacío puede también ser un dieléctrico útil.

Los dieléctricos sólidos son quizás los dieléctricos más de uso general de la ingeniería

eléctrica, y muchos sólidos son aislantes muy buenos. Algunos ejemplos incluyen

porcelana, cristal, y la mayoría plásticos. Aire, nitrógeno y hexafluoruro del sulfuro son

los tres dieléctricos gaseosos más de uso general.

Aceite mineral es extensivamente usado el interior de transformadores como

dieléctrico fluido y asistir a refrescarse. Líquidos dieléctricos con arriba

constantes dieléctricas más altas, por ejemplo aceite de ricino, se usa

frecuentemente adentro para ayudar a prevenir descarga de corona y aumento

de la capacitancia

Porque los dieléctricos resisten el flujo de la electricidad, la superficie de un

dieléctrico puede conservar trenzado exceso de cargas eléctricas. Esto puede

ocurrir accidentalmente cuando se frota el dieléctrico. Esto puede ser útil, como

en el Generador de Van de Graaff, o puede ser potencialmente destructivo

como en el caso de descarga electrostática.

Algunos dieléctricos pueden generar una diferencia potencial cuando están

sujetados a mecánico tensión, o forma física del cambio si un voltaje externo se

aplica a través del material. Se llama esta característica la piezoelectricidad.

Los materiales piezoeléctricos son otra clase de dieléctricos muy útiles.

Dieléctricos especialmente procesados, llamados electrets (también conocido

como ferroelectrics), puede conservar exceso de carga interna o “congelado

en” la polarización. Electrets tiene un campo eléctrico externo semipermanente,

y es el equivalente electrostático a los imanes. Electrets tiene usos prácticos

numerosos en el hogar y la industria.

Aplicación de ley de gauss para condensadores

En la figura “A” hemos considerado un condensador de placas paralelas en el vacío, y en la figura “B” el mismo condensador cuando se coloca un dieléctrico entre las placas. Se supone que la carga q en las placas es la misma. Cuando se introduce el dieléctrico aparece una carga inducida q’, sobre su superficie, que es diferente de la carga libre q. En ambos casos se aplica Gauss.

 

Figura. A Figura. B

En la figura B se muestra que la polarización de un dieléctrico da como resultado un campo eléctrico Ei que se opone al campo eléctrico externo Eo.

Se puede escribir:

       E=Eo+E I    Que en función de sus módulos resulta…. E=Eo−EI

En definitiva se puede mostrar:

E=EoE

En consecuencia la diferencia de potencial entre armaduras disminuye.