Dielectricos

Dielectricos
Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que se pueden utilizar como aislantes eléctricos.1
Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita.

1)Descripción macroscópica delcomportamiento de los dieléctricos en presencia de campos electrostáticos externos.
1.1)Concepto de dipolo eléctrico. Vector momento dipolar:
El dipolo eléctrico se define como la agrupación de dos cargas puntuales iguales y de signo opuesto separadas por cierta distancia, generalmente del orden d las dimensiones atómicas. Uno de los aspectos más característicos de los dipolos eléctricos es que sucomportamiento eléctrico esta determinado fundamentalmente por la magnitud del MOMENTO DIPOLAR, u, definido como:
U = q · d
Donde “q” es el valor absoluto de una de las cargas eléctricas y “d” representa el vector distancia dirigido desde la carga negativa hacia la carga positiva.
El interés por el estudio de los dipolos eléctricos también reside en que las agrupaciones de las cargas que constituyen lamateria, cuando se encuentran en presencia de un campo eléctrico se comportan de forma aproximada a como lo harían los dipolos eléctricos, bajo la acción de dicho campo. Así el comportamiento dieléctrico de los medios materiales se reduce en un gran numero de casos al estudio de la interacción de un dipolo con otros dipolos vecinos, o con campos eléctricos alternos.
1.2)Polarización de undieléctrico. Definición del vector polarización:
Vamos a estudiar cuál es el efecto de un campo eléctrico sobre un dieléctrico, comenzando por precisar que existen dos tipos de sustancias dieléctricas una de ellas caracterizada porque las cargas eléctricas, en cada una de sus moléculas, se encuentran distribuidas simétricamente, de forma tal que el centro de simetría de las cargas positivas coincide conel centro de las cargas eléctricas negativas, llamándose estas moléculas no polares; mientras que el otro tipo está caracterizado porque la distribución de la electricidad en sus moléculas no es simétrica, es decir, que el centro de simetría de las cargas eléctrica positivas no coincide con el centro de simetría de las cargas eléctricas negativas y, por consiguiente cada molécula constituye undipolo eléctrico y recibe el nombre de molécula polar.
Si suponemos que las moléculas no son polares e imaginamos que el dieléctrico se encuentra entre dos placas metálicas cargadas respectivamente de electricidad positiva y negativa, entonces la distribución de la electricidad pierde su simetría en todas sus moléculas, dirigiéndose las cargas eléctricas negativas hacia la parte superior y las cargaspositivas hacia la parte inferior, de tal forma que cada molécula se convierte en un dipolo eléctrico. En estas condiciones decimos que el dieléctrico está polarizado.
En el caso de tratarse de moléculas polares, los dipolos eléctricos, que existen en cada molécula, en el caso de que no se encuentren en un campo eléctrico, están distribuidos con orientaciones distintas. Si ahora suponemos que eldieléctrico se encuentra en un campo eléctrico entonces las fuerzas del mismo dan lugar a un cambio de orientación de los dipolos que, sin embargo, no adquieren orientaciones paralelas, como ocurría anteriormente. No obstante, las cargas eléctricas negativas se encuentran siempre en la parte superior de los respectivos dipolos, mientras que las positivas se encuentran en la parte inferior.Luego, tanto en un caso como en otro, en al parte próxima a la placa positiva la superficie del dieléctrico se encuentra cargada negativamente. Por otro lado, en el interior del dieléctrico las cargas eléctricas positivas de los dipolos se neutralizan con las negativas de los inmediatos, de manera que, en definitiva, la presencia del campo eléctrico da lugar a que en la superficie del dieléctrico...