reporte practica 6

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGON

REPORTE PRACTICA N#6





LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO


TURNO: VESPERTINO


CICLO ESCOLAR: 2013-2014







OBJETIVOS:
Conservar la ruptura de la rigidez dieléctrica del aire y de algunos sólidos y líquidos.
Cuantificar el valor del campo eléctrico para el cual ocurre la rupturaen algunos materiales.
CONCEPTOS NECESARIOS:
a) Campo eléctrico entre placas planas y paralelas
b) Potencial eléctrico
c) Diferencia de potencial
d) Cargas inducidas
e) Susceptibilidad, coeficiente dieléctrico y permitividad
EQUIPO:
1 probador de ruptura y sus accesorios
1 autotransformador variable de 0 a 120 Volts
1 multímetro
1 regla graduada
1 juego de muestras de sólidos
1 juegode muestras de líquidos
1 tablero de conexiones
Juego de caimanes
Puntas de prueba
INTRODUCCIÓN:
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MATERIALES
La clasificación general de los materiales es: conductores (tienen de uno a tres electrones en su última capa orbital); semiconductores ( tienen cuatro electrones en su última capa orbital); y aislantes (tienen entre 5 y 8 electrones en su capa devalencia); estos últimos también conocidos como dieléctricos; la propiedad principal que presentan es la de no permitir el flujo de electrones a través de su estructura.
CONSTANTE DIELÉCTRICA
Cada material tiene un valor que determina el grado en que serán más efectivos como dieléctricos (aislantes). Este valor recibe el nombre de constante dieléctrica de ese material.



Ejemplos:
MATERIALCONSTANTE DIELECTRICA (K)ADIMENSIONAL
AIRE
1
RESINA
2.5
HULE DURO
2.8
PAPEL SECO
3.5
VIDRIO
4.2
BAQUELITA
4.5 A 7.5
MICA
5 A 9
PORCELANA
5.5
MYCALEX
8
COMPUESTOS DE DIOXIDO DE TITANIO
90 A 170

AFECTACIONES AL DIELÉCTRICO:
Existen características físicas y químicas que pueden modificar las propiedades dieléctricas de un aislador, tales como: espesor, forma, humedad, salinidad,etc.
La diferencia entre los buenos y los malos dieléctricos se pueden explicar según el grado de facilidad con que las fuerzas electrostáticas afectan a las moléculas del dieléctrico.
RIGIDEZ ELÉCTRICA:
Todo aislante tiene una propiedad llamada rigidez dieléctrica, que indica la máxima tensión que puede ser aplicada en los extremo de un dieléctrico de manera segura; si se excede esta tensión,las moléculas del material dieléctrico se romperán y se producirá un arco eléctrico entre las placas a través del dieléctrico.
Ejemplo:
MATERIAL
RESISTENCIA DIELECTRICA (V/0.01 cm)
Aire
80
Fibra
50
Vidrio
200
Aceite de ricino
370
Baquelita
500
Porcelana
750
Papel parafinado
1200
Papel encerado
1800
Mica
2000


CAMPO ELÉCTRICO
Se establece que el campo eléctrico aplicado esdirectamente proporcional al voltaje de ruptura (dado en KV), e inversamente proporcional a la distancia entre las placas (dada en mm).
Es decir:
E=
Dónde:
Vr es el voltaje de ruptura.
d es la distancia entre electrodos (espesor del material)
DESARROLLO:
1.-Conecte el voltímetro a la salida del autotransformador variable (Variac) como se indica en la figura siguiente; y observe quesucede al variar el control de variac. Asegúrese de que el multímetro está siendo empleado en la forma correcta.
MEDICIÓN DE LA RIGIDEZ DIELÉCTRICA EN GASES (AIRE):
2.-Conecte el primario del transformador a la salida del Variac como se indica en la figura

3.-Fije una separación entre electrodos de 1 cm., encienda el Variac y lentamente incremente el voltaje hasta observar la ruptura de la rigidezdieléctrica del aire. En este momento abra la puerta del probador de ruptura -Con lo cual se interrumpe el alto voltaje-.
4.-Tome nota de la diferencia de potencial en elvoltímetro en el momento en el que ocurre la ruptura. Voltaje de ruptura del aire = 86.3 Volts.
NOTA: en el instante en que ocurre la ruptura de la rigidez dieléctrica los dos focos indicadores se encenderán intensamente,...