Motor. Aislante Definición

Aislante Definición :

Son aquellos materiales que  bajo la acción de la tensión eléctrica continua no dejan pasar completamente la corriente eléctrica. En otras palabras, la resistividad de los materiales electro aislantes debe ser infinitamente grande.

Sin embargo prácticamente todos los materiales utilizables dejan pasar una corriente muy insignificante llamada corriente de fuga. Uno de los factores que definen la calidad del aislante es esta corriente de fuga.  

Cuanto mayor sea la resistividad del material mayor es su calidad.

Resistencia eléctrica de aislamiento (Ra) de un material aislante

La resistencia de aislamiento entre electrodos que están en contacto o incrustados en un espécimen de material aislante, es la relación entre la tensión eléctrica continua aplicada a los electrodos y la corriente que atraviesa los mismos. Ambas dependen de la resistencia de volumen y de superficie del material.

Resistencia eléctrica de aislamiento de volumen (Rv) o transversal de un material aislante

Es el cociente entre la tensión continua aplicada a los electrodos y porción de corriente que se distribuye a través del volumen del aislante, excluida la corriente que circula por la superficie.

Para efectuar este ensayo  se debe aplicar una tensión continua  durante un minuto

Resistencia eléctrica de aislamiento superficial (Rs)

La resistencia de aislamiento superficial entre dos electrodos que están sobre la superficie de un aislante es la relación entre la tensión continua aplicada entre los dos electrodos y la porción de corriente entre ellos depende de un tiempo dado de aplicación de la tensión, sin tener en cuenta los fenómenos de polarización eventuales en los electrodos.

La corriente pasa esencialmente a través de una capa superficial de la probeta, así como por toda deposición de humedad y de impurezas superficiales asociadas, pero comprende también una componente que circula por el interior del aislante.

Para efectuar este ensayo  se debe aplicar una tensión continua  durante un minuto.

Resistividad eléctrica transversal o volumétrica (ρv)de un material aislante

Es la relación entre la intensidad del campo eléctrico continuo (E) y la densidad de corriente (J) que se establece en régimen permanente en un material aislante.

La ecuación es:

                                      ρv =  E =  [ohm. m]

            J  

La resistividad volumétrica es una propiedad intrínseca del material.

En el sistema métrico, ρv de cualquier material eléctrico aislante es numéricamente igual a la resistencia en ohm entre las casas paralelas opuestas de un cubo del material de un metro de arista.

Resistividad eléctrica superficial (ρs)de un material aislante

Es la relación entre la intensidad del campo eléctrico continuo y la densidad de corriente lineal en una capa superficial de un material aislante. La resistividad  superficial mide el grado de contaminación del material .

En la práctica, la ρs es numéricamente igual a la resistencia superficial entre dos electrodos que forman los lados opuestos de un cuadrado.

Ecuaciones de relación entre resistencia eléctrica de aislamiento y resistividad

En el estudio de los materiales conductores se expresan a la resistencia eléctrica de un conductor por la siguiente ecuación:

                                                       R =    ρv L    [ohm]

                                                                    S

Donde     ρv = resistividad de volumen

                  L = longitud de conductor

                 S = sección transversal del conductor

Análogamente puede establecerse las ecuaciones para los materiales eléctricos aislantes:

Resistencia eléctrica de aislamiento de  volumen (Rv)

                                                                    Rv =    ρv h    [ohm]

                                                                                  A

Donde     Rv = resistencia volumétrica

                ρv = resistividad de volumen

                 A = área efectiva del electrodo protegido

                  h = espesor medio de la probeta (resultado de cuatro mediciones como mínimo)

La conductancia de aislamiento Gv = 1/Rv  [siemens] de volumen, determina la posibilidad del paso de la corriente por el espesor del aislante.

La conductividad es gv = 1/ ρv   [siemens/ m]  

Resistencia eléctrica de aislamiento superficial (Rs)

A causa de factores ambientales tales como la humedad, oxidación y la polución en las capas superficiales de los aislamientos, se forma una película semiconductora y puede conducir una corriente de fuga superficial. La resistencia eléctrica de la película es la denominada resistencia de aislamiento superficial, y aparece un factor proporcional ρs denominada resistividad superficial.

Factores que influyen sobre ρv y ρs  

• Temperatura
• Humedad
• Tensión eléctrica de prueba
• Presión atmosférica
• Espesor de la muestra en los aislantes sólidos
• Estructura y componentes

Temperatura

La temperatura influye en un grado significativo sobre los diversos parámetros como son las propiedades eléctricas, resistencia mecánica, la dureza, la viscosidad, la elasticidad, en las reacciones químicas de los materiales, etc.

Los índices cualitativos importantes de la práctica,  del aislamiento eléctricos en la mayoría de los casos empeoran con el aumento de la temperatura. Por eso mismo, el problema acerca de la temperatura elevada en una u otra aplicación concreta sin una disminución notoria de la seguridad de explotación adquiere un valor excepcional.

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