Dielectrico

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DIELÉCTRICOS

9.1 DIELÉCTRICOS
9.1.1 ¿QUÉ SON LOS DIELÉCTRICOS?
Los dieléctricos son materiales, generalmente no metálicos,
con una alta resistividad, por lo que la circulación de corriente
a través de ellos es muy débil (corriente de paso o de fuga).
Aprovechando esta característica, se emplean como
aislantes para detener los electrones o para delimitar el
camino que deben tomar.9.1.2 RIGIDEZ DIELÉCTRICA
Es el máximo gradiente de potencial que puede soportar un material antes de que
se produzca su destrucción por perforación; se expresa en Kilovoltios por
milímetro. Su valor queda influido por las condiciones del ensayo. Suponiendo
incluso que se consiga un campo sin distorsión (y en consecuencia perfectamente
uniforme) y se estabilicen las propiedades del materiala ensayar eliminando
impurezas y humedad, queda aún la
influencia del tiempo de ensayo. El
mecanismo de destrucción con tiempos
de ensayo largos es un fenómeno térmico
(calentamiento por pérdidas dieléctricas
y corrientes de carga), mientras que en
tiempos cortos estos fenómenos no
influyen y nos encontramos frente a
destrucciones físicas debidas a las
fuerzas eléctricas presentes.
E ng e n e ra l , l a r i g i d e z d i e l é c t r i c a
disminuye al aumentar el tiempo de
ensayo según una ley aproximadamente
hiperbólica.
• 80 •

9.1.3 CONSTANTE DIELÉCTRICA
Es la relación que existe entre la carga que toma un condensador con el material
considerado como dieléctrico y la que tomaría si el dieléctrico fuera el vacío.
El fenómeno que se mide corresponde a la polarizaciónde las partículas unitarias
que componen la estructura del dieléctrico. Cuanto mayor sea la separación entre
las cargas elementales y su importancia dentro de la molécula mayor será la
influencia que ejercerán sobre el campo eléctrico y mayor será en consecuencia
la constante dieléctrica.
La energía acumulada en un condensador viene dada por:

1
1
2
We= ----- C . U = ----- Co
2
2de donde:

U2

C
= ----------Co

C = capacidad del dieléctrico en cuestión
Co = capacidad siendo el dieléctrico el vacío
= constante dieléctrica relativa

• 81 •

9.2 CONSTANTES DIELÉCTRICAS
DE VARIAS SUSTANCIAS
SUSTANCIA

CONDICIONES

CONSTANTE DIELÉCTRICA

AIRE

GAS, 0º C, 1 ATMÓSFERA

1,00059

AGUA

LÍQUIDO, 20º C

80

ACEITE DE TRANSFORM.

LÍQUIDO, 20º C2,24

CUARZO

CRISTAL, 20º C

4,27 - 4,34

POLIETILENO

SÓLIDO, 20º C

2,25 - 2,3

NEOPRENO

SÓLIDO, 20º C

4,1

PVC

SÓLIDO, 20º C

6-8

EPR

SÓLIDO, 20º C

3

XLPE (POLIET. RETICULADO)

SÓLIDO, 20º C

2,5 - 3

9.2.1 RESISTIVIDAD (Aislantes)
Cuando se somete un dieléctrico a una tensión continua, el paso de la corriente a
su través se establece por medio delas pocas cargas libres
presentes.
En los conductores con gran cantidad de cargas libres, el fenómeno
se estabiliza para valores de resistencia (relación entre tensión
aplicada e intensidad circulante) poco variables en
amplios intervalos; no ocurre lo mismo en los
dieléctricos en los que la temperatura y las
impurezas pueden modificar notablemente las
cargas libres presentes y enconsecuencia la
corriente de respuesta.
Tenemos pues que la resistividad varía mucho según las
condiciones del ensayo y es fácil también que se presenten
variaciones importantes con pequeñas modificaciones en la
• 82 •

composición del material. En general, la resistividad disminuye con el
aumento de la temperatura y con la humedad (en los aceites).
La resistividad medida con corriente alternaes mayor que el valor
obtenido con corriente continua, ya que intervienen otros
fenómenos de transferencia de cargas.

9.2.2 RESISTENCIA SUPERFICIAL
En muchas ocasiones puede circular corriente por la superficie del dieléctrico en
lugar de hacerlo a través de la masa. Este fenómeno no tiene ninguna relación con
la resistividad propia del dieléctrico, sino que se mide por la resistencia...