Identeficacion de los materiales dielectricos y conductores

COLEGIO NACIONAL DE EDUCACION PROFESIOAL TECNICA

Plantel Xochimilco 012

Construcción

MODULO: ANÁLISIS DE FENÓMENOS ELÉCTRICOS, ELECTROMAGNÉTICOS Y ÓPTICOS

Tema: Identeficacion de los materiales dielectricos y conductores

Grupo: 406

Alumno: Manolo Merino Martínez

Profesor: Abraham Peña Carrillo

Fecha: 09/03/2015

INTRODUCCION

En esta investigación conocemos mas acerca de la electricidad y sus propiedades y de lo importante que es para la física y la humanidad la electricidad ya que es un recurso indispensable para nosotros pero muchos sabemos poco de el como sus propiedades, los materiales de conducción, ,materiales dieléctricos, conducciones iónicas entre.

Un dieléctrico o aislante es caracterizado por presentar un volumen sin cargas libres. En estos materiales los electrones permanecen ligados a los átomos o moléculas a los cuales ellos pertenecen. Podemos considerar dentro de estos materiales al vacío, al vidrio, la mica y ciertos plásticos cuyos enlaces químicos mantienen todos los electrones ligados a sus átomos.

El uso de los dieléctricos es muy amplio, en el caso de los capacitores dichos materiales son utilizados por ejemplo para mantener la separación física de las placas. Por otro lado, debido a que la ruptura dieléctrica de mucho de ellos es mucho menor que la del aire, permiten reducir al mínimo la fuga de carga, especialmente cuando se le aplica altos voltajes. Permitiendo de este modo una mayor acumulación de carga en las placas del capacitor

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

Igual que se empleó la representación gráfica del campo eléctrico a través de las líneas de fuerza , se puede representar el potencial eléctrico mediante las denominadas superficies equipotenciales, que son el lugar geométrico de los puntos del espacio en los que el potencial tiene un mismo valor, es decir, la familia de superficies

[1.37] V(x, y, z) = cte

Esta ecuación representa una superficie en el espacio tridimensional, de un modo similar a las curvas de nivel (altura constante) en un mapa cartográfico o las curvas isobaras (presión constante) en un mapa meteorológico.

Una característica importante de las superficies equipotenciales es que son perpendiculares a las líneas de fuerza del campo eléctrico en todo punto, lo cual resulta de las propiedades del operador gradiente. A título de ejemplo, en el caso de una carga puntual, el potencial viene dado por la ecuación [1.32], por lo tanto las superficies equipotenciales se obtienen de

que representa a una familia de esferas centradas en la carga. Como se puede comprobar en la figura previamente mostrada de las líneas de fuerza, éstas son perpendiculares a las superficies equipotenciales (q1_se.q).

En la actualidad, y con el empleo cada vez más generalizado de ordenadores con altas prestaciones gráficas, se emplea una representación alternativa como son los mapas de color . Consisten en una representación del espacio en el cual cada superficie equipotencial tiene un determinado color, o bien a medida que va aumentando el potencial la tonalidad va aumentando desde el blanco hasta un cierto color (rojo, por ejemplo) y a medida que el potencial es más negativo aumenta de tonalidad hasta otro color diferente (azul). De este modo se obtiene una representación que ofrece la posibilidad de visualizar inmediatamente los valores del potencial electrostático en la zona analizada.

Identificación de materiales dieléctricos y conductores

Se denomina dieléctrico al material mal conductor de electricidad, por lo que puede ser utilizado como aislante eléctrico, y además si es sometido a un campo eléctrico externo, puede establecerse en él un campo eléctrico interno, a diferencia de los materiales aislantes con los que suelen confundirse. Todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos.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. En cuanto a los gases se utilizan como dieléctricos sobre todo el aire, el nitrógeno y el hexafluoruro de azufre.

Se define un conductor eléctrico como aquel material que en el momento en el cual se pone en contacto con un cuerpo cargado eléctricamente, trasmite la electricidad a todos los puntos de su superficie. Son elementos que contienen electrones libres en su interior por lo que facilitan el desplazamiento de las cargas en el material. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, aunque existen materiales no metales que tienen la propiedad de conducción de la electricidad, un ejemplo de esto es el grafito y la soluciones salinas.

Constante dieléctrica

La Permitividad relativa o constante dieléctrica es una constante física adimencional (no tiene unidades) que describe como un campo eléctrico afecta un material. Ver Polarizazión de un dieléctrico

Se sabe que el valor de la capacidad de un capacitor está dada por la siguiente fórmula: C = Q / V

Determinando la capacidad C en función de las características físicas del condensador.

Cuando un capacitor está formando por dos placas separadas entre si y entre ellas hay un vacío. El valor de la capacidad es: C = εo a/d.

Donde:

a = área de cada placa en m2

d = distancia entre placas en metros

εo = constante dieléctrica (vacío), cuyo valor es: 8.85 x 10-12 faradio/metro

Si se introduce un dieléctrico entre las placas, la capacidad aumentará en un factor εr.

Entonces: C = εo εr a/d ó C = ε a/d

- εr es la constante dieléctrica relativa y depende de las propiedades físicas

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