AISLANTES ELECTRONICOS

MATERIALES AISLANTES

DEFINICION

El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a través del elemento que alberga y lo mantiene en su desplazamiento a lo largo del semiconductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico. La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.

Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas

MARCO TEÓRICO

Un aislante eléctrico es un material con escasa capacidad de conducción de la electricidad, utilizado para separar conductores eléctricos evitando un cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden mproducir una descarga. Los más frecuentemente utilizados son los materiales plásticos y las cerámicas. Las piezas empleadas en torres de alta tensión empleadas para sostener o sujetar los cables eléctricos sin que éstos entren en contacto con la estructura metálica de las torres son un bune ejemplo de aisladores. El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas de valencia y conducción que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la electricidad a través del material La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES AISLANTES:

Se clasifican de acuerdo a 2 formas: a) De acuerdo a substancia y materiales, b) De acuerdo a su temperatura.

a) Clasificación de Materiales Aislantes de acuerdo a substancia y materiales:

• Materiales Aislantes Sólidos (Inorgánicos y Orgánicos)

Mica, madera, vidrio, porcelana, goma, algodón, seda, rayón, papel y celulosa, etc.

• Materiales Aislantes Líquidos

Los aislantes líquidos son materiales que permanecen como tales en las aplicaciones eléctricas (máquinas, aparatos, componentes en general) y que cuando se encuentran en servicio no experimentan ninguna transformación física o química importante.

Se emplean para llenar espacios con dieléctrico homogéneo, para disipar el calor y para apagar arcos, como por ejemplo en: transformadores, cables, capacitores, aisladores pasantes, interruptores y otros aparatos.

• Materiales Aislantes Gaseosos

El aire y otros gases tienen elevadísima resistividad y están prácticamente exentos de pérdidas dieléctricas; su rigidez dieléctrica crece a medida que aumenta la presión. Ej.

Aire seco, Dióxido de Carbono, Argón, Nitrógeno, etc.

b) Clasificación de Materiales Aislantes de acuerdo a su temperatura:

Los materiales aislantes son clasificados principalmente de acuerdo a su límite térmico. La performance de su aislamiento depende de su temperatura de operación. Mientras mas alta es la temperatura, mas alto será el rango de su degradación térmica, por lo tanto, mas baja será su vida útil.

Si se espera una vida de aislamiento larga razonable, su temperatura de operación debe ser mantenida baja. Entonces es necesario determinar los límites de temperatura para el aislamiento, que asegurara operación segura a través de la duración de su expectativa de vida.

DIFERENCIA ENTRE MATERIAL CONDUCTOR, SEMICONDUCTOR Y AISLANTE

Los conductores son todos aquellos que poseen menos de 4 electrones en la capa de valencia, el semiconductor es aquel que posee 4 electrones en la capa de valencia y el aislante es el que posee más de 4 electrones en la capa de valencia.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MATERIALES AISLANTES

• Los materiales aislantes tienen muy pocos o ningunos electrones libres entre sus átomos.

• Debido a la ausencia de electrones libres no puede fluir una corriente eléctrica a través de un aislante.

• Los aislantes excelentes, ofrecen una resistencia al flujo de electrones extremadamente alta.

• Algunos de los mejores aislantes son: mica, cerámica, porcelana y plásticos.

• Cientos de buenos y excelentes materiales aislantes se usan en la industria eléctrica y electrónica.

AISLANTES ELECTRICOS

aislantes (evitan la circulación de corriente eléctrica) o como dieléctricos (modifican el valor de un campo eléctrico).

Entre ellos podemos destacar a:

• EL CAUCHO

La gran difusión del caucho como aislante eléctrico es debida a la combinación de sus buenas cualidades dieléctricas y mecánicas para usos corrientes, con características peculiares como la flexibilidad, la posibilidad de soportar notables deformaciones sin romperse, adquiriendo otra vez la forma primitiva, la resistencia a la abrasión, etc. Se puede emplear:

 caucho natural

 caucho sintético

• EBONITA

La ebonita contiene por término un 32% de azufre. Este dieléctrico posee buenas cualidades eléctricas y mecánicas y era muy adecuado para el estampado de soportes mecánicos aislantes, de planchas, y dada su elevada resistencia a los óxidos, como recipiente de acumulaciones transportables. Para el estampado se emplea también polvo de ebonita que es tratado a temperaturas elevadas, tal como las resinas sintéticas.

• EL PAPEL

El papel es uno de los materiales mas usados como aislante o dieléctrico, su importancia se deriva de sus notables cualidades intrínsecas y su bajo precio, su principal desventaja reside en que generalmente, debe ser impregnado. En cables, las ventajas que ofrece son: temperatura de trabajo relativamente elevada (hasta los 70 ºC) la que es apreciablemente mas elevada que para la goma; las bajas pérdidas dieléctricas y

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