unidad 5 y 6 tecnologia de los materiales

Ingeniería Eléctrica y Electrónica.


Tecnología de los Materiales.


Resumen Unidad V.


Presentado por:
Carlos Antonio Becerril Fabian





Pachuca Hidalgo a 10 de Marzo de 2014.






Unidad V. Dieléctricos


5.1 Permitividad


5.2 Bandas de energía


5.3 Ley de Coulomb


5.4 Polarización











Unidad V DieléctricosLos materiales dieléctricos son aquellos que no poseen electrones libres en su estructura; en otras palabras, son aquellos que tienen sus electrones fuertemente ligados a los núcleos y que por lo tanto, requerirían de un gran suministro de energía externa para desplazarlos de un átomo a otro. Los dieléctricos pueden mantener fija una cierta distribución de carga, que puede ser unadistribución volumétrica y/o una distribución superficial, aun cuando se aplique sobre él un campo eléctrico externo de moderada intensidad; a diferencia de un cuerpo conductor en equilibrio electrostático que sólo puede poseer una densidad superficial de cargas.











Sin embargo, es probable que un material dieléctrico responda a la acción de un campo eléctrico externo condesplazamientos relativos infinitesimales de su carga positiva respecto de la carga negativa, generándose un conjunto alineado de dipolos eléctricos en la muestra dieléctrica, fenómeno denominado polarización.








Tipos de dieléctricos

Sólidos
Los dieléctricos sólidos son quizás los dieléctricos más de uso general de la rama eléctrica, y muchos sólidos son aislantes muy buenos.Algunos ejemplos: porcelana, cristal, el papel, la goma y la mayoría de los plásticos así como las cintas sintéticas: tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN) y sulfido de polifenileno (PPS) que se utilizan para envolver los conductores magnéticos de los bobinados. Tienen excelentes propiedades dieléctricas y buena adherencia sobre los alambres magnéticos.Gases
Por su naturaleza el aire, nitrógeno y hexafluoruro del sulfuro son los tres dieléctricos gaseosos más de uso general. Los gases aislantes más utilizados en los transformadores son el aire y el nitrógeno, este último a presiones de 1 atmósfera. Estos transformadores son generalmente de construcción sellada. El aire y otros gases tienen elevadísima resistencia y están prácticamenteexentos de pérdidas dieléctricas.
El hexafluoruro de azufre (SF6) es otro gas aislante que se caracteriza por ser incoloro, inodoro, no tóxico, química y fisiológicamente inerte, no corrosivo, no inflamable y no contaminante.
Por sus características dieléctricas es ideal como medio aislante, tiene una rigidez dieléctrica muy elevada, tanto a la frecuencia industrial como a impulso,gracias a su peculiar característica de gas electronegativo.



Líquidos
Las propiedades físicas de los dieléctricos líquidos como por ejemplo: peso específico, conductibilidad térmica, calor específico, constante dieléctrica, viscosidad, dependen de su naturaleza, es decir de la composición química, pero su rigidez dieléctrica, además está ligada a factores externos como por ejemplo:impureza en suspensión, en solución, humedad, etc., que, generalmente, reducen su valor, degradando la característica importante.
El líquido dieléctrico más empleado es el aceite mineral, aceite ricino. El problema es que es altamente inflamable. Entre los nuevos líquidos sintéticos destacan las siliconas y los poly-alfa-olefines. Tienen un alto costo, eso dificulta su masificación.Aplicaciones
Los dieléctricos más utilizados son el aire, el papel y la goma. La introducción de un dieléctrico en un condensador aislado de una batería, tiene las siguientes consecuencias:
• Disminuye el campo eléctrico entre las placas del condensador.
• Disminuye la diferencia de potencial entre las placas del condensador, en una relación Vi/k.
• Aumenta la...