¿Que Son Materiales Dieléctricos?

Los Materiales Dieléctricos son un mal conductor de la electricidad, es decir, un aislante, lo que significa que cuando se aplica un voltaje, no puede pasar corriente a través del material. Sin embargo, a escala atómica, se producen ciertos ajustes.

Se polariza cuando se aplica un voltaje a través de una superficie dieléctrica debido a que los átomos están formados por un núcleo cargado positivamente y electrones cargados negativamente, la polarización es un efecto que desplaza ligeramente los electrones hacia el voltaje positivo.

No se mueven lo suficiente como para generar un flujo de corriente a través del material – el desplazamiento es microscópico pero tiene un impacto muy importante, especialmente cuando se trata de condensadores.

Cuando se retira la fuente de voltaje del material, éste vuelve a su estado original no polarizado o permanece polarizado si los enlaces moleculares del material son débiles. La distinción entre los términos dieléctricos y los términos de aislamiento no es muy conocida. Todos los materiales dieléctricos son aislantes, pero uno que se polariza fácilmente es un buen dieléctrico.

¿Que Son Materiales Dieléctricos?

Propiedades del material dieléctrico

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A continuación se muestran los materiales dieléctricos:

  • La brecha de energía en los materiales dieléctricos es muy grande.
  • El coeficiente de resistencia de la temperatura es negativo y la resistencia del aislamiento es alta.
  • Los materiales dieléctricos tienen una alta resistividad.
  • La atracción entre los electrones y el núcleo padre es muy fuerte.
  • La conductividad eléctrica de estos materiales es muy baja ya que no hay electrones libres para transportar la corriente.

¿Qué son las propiedades dieléctricas?

Las propiedades dieléctricas de los materiales se definen como una propiedad molecular que es fundamental en todos los materiales que son capaces de inducir el movimiento de electrones que resulta en la polarización dentro del material al ser expuesto a un campo eléctrico externo.

¿Qué son las propiedades dieléctricas del aislamiento?

A continuación se presentan las propiedades dieléctricas del aislamiento:

Voltaje de ruptura

Parámetros dieléctricos como:

  1. Conductividad
  2. Factor de potencia
  3. Pérdida de ángulo
  4. Permitencia

¿Qué son las propiedades dieléctricas de los sólidos?

A continuación se presentan las propiedades dieléctricas de los sólidos:

  1. Piezoelectricidad
  2. Piroelectricidad
  3. Ferroelectricidad
  4. Anti ferroelectricidad

¿Qué son las propiedades dieléctricas de los alimentos?

A continuación se presentan las propiedades dieléctricas que influyen en la comida:

  • Frecuencia de microondas o las frecuencias de radio
  • La cantidad de agua presente en los alimentos
  • Temperatura
  • La densidad del material
  • Composición y estructura del material

Tipos de materiales dieléctricos

Los dieléctricos se agrupan según el tipo de molécula presente en el material. Hay dos tipos de dieléctricos: dieléctrico no polar y dieléctrico polar.

Dieléctrico polar

El centro de masa de las partículas positivas en los dieléctricos polares no coincide con el centro de masa de las partículas negativas. Hay un momento de dipolo aquí. La forma de las moléculas es asimétrica. Al aplicar el campo eléctrico, las moléculas se alinean con el campo eléctrico. El momento dipolar aleatorio se observa cuando se elimina el campo eléctrico, y el momento dipolar neto en las moléculas se convierte en cero.

Ejemplo: H2O, CO2

Dieléctrico no polar

El centro de masa de las partículas positivas y negativas coincide dentro de los dieléctricos no polares. Estas moléculas no tienen un momento dipolar. Estas moléculas están en forma de simetría.

Ejemplo: H2, O2, N2

Aplicaciones del material dieléctrico

  • Los dieléctricos se usan en condensadores para almacenar energía.
  • El dieléctrico cerámico se usa en el resonador dieléctrico del oscilador.
  • Los materiales dieléctricos de alta permitividad se usan para mejorar el rendimiento de un dispositivo semiconductor.
  • Se utilizan aceites minerales como líquido dieléctrico en transformadores eléctricos, y ayudan en el proceso de enfriamiento.
  • Los electrodos, un material dieléctrico especialmente tratado, sirve como un equivalente electrostático de los imanes.
  • Plásticos se utilizaron como películas en una variedad de aplicaciones como el aislamiento del condensador entre las láminas y el aislamiento de las ranuras en las máquinas eléctricas rotativas.
  • Hoy en día, los principales usos de los dieléctricos líquidos, principalmente aceites minerales de hidrocarburo, son como medio de aislamiento y refrigeración para transformadores, reactores de tierra, reactores de derivación, reostatos, etc.

Ejemplo de material dieléctrico

Un material dieléctrico puede ser vacío, sólidos, líquidos y gases.

  • Cerámica, papel, mica, vidrio, etc. son algunos ejemplos de materiales dieléctricos sólidos.
  • Agua destilada, aceite para transformadores, etc. son materiales dieléctricos líquidos.
  • Los gases dieléctricos son nitrógeno, aire seco, helio, varios óxidos metálicos, etc. Un vacío perfecto también es un dieléctrico.

Preguntas Frecuentes

1. Todos los aislantes son dieléctricos, ¿explicas?

No, no todos los aislantes son dieléctricos. Para que un aislante sea un buen dieléctrico, debe tener una buena constante dieléctrica, estabilidad a altas temperaturas, potencia dieléctrica, bajo factor de pérdida, alta estabilidad de almacenamiento, buena respuesta de frecuencia, y debe ser modificable a procesos industriales. Los dieléctricos también juegan un papel crucial en los circuitos electrónicos de alta frecuencia. La medición de las propiedades dieléctricas del material da información sobre sus propiedades eléctricas o magnéticas.

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2. ¿Cuál es la diferencia entre un aislante y un material dieléctrico?

Respuesta: Todos los dieléctricos son aislantes, pero no todos los aislantes son dieléctricos.

Aislantes: Se dice que los aislantes son sustancias que no permiten que la electricidad fluya a través de ellos. La disponibilidad de electrones libres en cualquier material o sustancia es la forma en que se juzgan como conductores o aislantes. En los aislantes, no hay electrones libres y por lo tanto no permiten que la electricidad pase a través de ellos.

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