materiales



DEPARTAMENTO
SECCION
SEMESTRE
ING. ELÉCTRICA
CAMPOS Y REDES ELECTRICAS
III
DOCENTE
ASIGNATURA
CODIGO
PROF. HERNAY ANGELICA
MATERIALES ELECTRICOS
311320


GUIA DE ESTUDIO ( UNIDAD ºN 2- MATERIALES NO CONDUCTORES)

MATERIALES NO CONDUCTORES (AISLANTES Y DIELÉCTRICOS)
En contrapartida a los conductores, existen materiales en los cuales los electrones están firmementeunidos a sus respectivos átomos. En consecuencia, estos materiales no poseen electrones libes y no será posible el desplazamiento de carga a través de ellos. Estos materiales son denominados no conductores donde se encuentran los llamados materiales aislantes y materiales dieléctricos. El vidrio, el caucho o el plástico son ejemplos típicos.
Principalmente los No Conductores se clasifican en2 grandes áreas:
Materiales No Conductores Aislantes: Utilizados para construir estructuras físicas que tengan por objeto evitar corrientes de conducción.
Materiales No Conductores Dieléctricos: Cuya finalidad es la de modificar el valor de un campo eléctrico establecido en una región (por ejemplo en los capacitores).
Un aislante eléctrico es un material de conductividad prácticamentenula o muy baja, que idealmente no permite el paso de la corriente. La pequeña corriente que en la practica puede circular a través del mismo, se llama corriente de fuga.
Un dieléctrico es, según definición de la A.S.A., un medio que tiene la propiedad de que la energía requerida para establecer en él, un campo eléctrico, es recuperable total o parcialmente como energía eléctrica.
De loanterior se deduce que las propiedades aislantes y las propiedades dieléctricas (ambas correspondientes a los materiales no conductores) de un medio son distintas.
Las propiedades aislantes están vinculadas a las corrientes de conducción, mientras que las propiedades dieléctricas están vinculadas al campo propiamente dicho, y a las corrientes de desplazamiento. Un ejemplo: El aire es uno delos mejores aislantes sin embargo no es de los mejores dieléctricos, y su rigidez dieléctrica no es muy elevada.
Un medio dieléctrico es un medio en el que puede existir un campo eléctrico (en estado estático). Un medio conductor por el contrario, es un medio en el cual el campo eléctrico (en estado estático) no puede subsistir, es nulo en cualquier punto interior del mismo.
Losconductores son pues opacos al campo eléctrico, en cambio los dieléctricos son transparentes al mismo, y de allí su nombre.
Las características principales de los materiales no conductores, que definen su comportamiento eléctrico son:
Permisividad (Constante dieléctrica).
Resistividad interna o volumétrica.
Resistividad superficial.
Factor de potencia.
Factor de disipación.
Rigidezdieléctrica.
POLARIZACIÓN EN LOS MATERIALES NO CONDUCTORES
Los materiales no conductores están constituidos por átomos con electrones tan fuertemente unidos a los núcleos atómicos que, la aplicación de campos eléctricos, normalmente no provocan migraciones de carga; sin embargo las cargas positivas y negativas (en equilibrio eléctrico) presentes en el material, pueden en presencia de camposeléctricos exteriormente aplicados, desplazarse ligeramente (en escala atómica) rompiéndose el equilibrio eléctrico y haciendo que se presenten dipolos orientados en la dirección del campo eléctrico; dicho desequilibrio desaparece al desaparecer el campo aplicado.
Este proceso de aparición de dipolos orientados recibe el nombre de polarización, y los materiales en los que se presenta elfenómeno son los llamados dieléctricos. Faraday fue el primero en reconocer este fenómeno como polarización dieléctrica.
Los dieléctricos pueden clasificarse en no polares, o de primera especie, y polares o de segunda especie, según que las moléculas sean no polares o polares.
Son moléculas no polares aquellas en las que, en ausencia de campo externo, coinciden los centros de gravedad de...