1. Ing. Daniel David Mantilla
Ing. Jean Carlos Di Pasquale
Ing. Juan David Yépez
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSE DE SUCRE”
VICERRECTORADO BARQUISIMETO
DEPARTAMENTO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO
MAESTRIA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
2. Introducción
Se denomina dieléctrico al material mal conductor de electricidad, por lo que puede ser
utilizado como aislante eléctrico.
Este material 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.
3. Qué son los materiales dieléctricos
Un dieléctrico es un material que no conduce la
electricidad, pero que puede almacenar carga
eléctrica en su estructura. Esto se debe a que los
átomos o moléculas que componen el dieléctrico
tienen una disposición especial que les permite
polarizarse ante la presencia de un campo
eléctrico. Esta polarización crea una separación
de cargas dentro del material, lo que a su vez
genera un campo eléctrico opuesto al aplicado.
5. Propiedades eléctricas:
Capacidad para almacenar energía.
Alta permitividad.
Alta resistividad al flujo de corriente.
Alta resistencia a la ruptura eléctrica.
Capacidad para polarizarse
eléctricamente.
Baja perdida dieléctrica, por lo tanto
no disipan mucho calor.
Propiedades de los materiales dielectricos
Propiedades Térmicas:
Conductividad térmica: La conductividad
térmica de los materiales dieléctricos es
baja, lo que significa que no conducen el
calor fácilmente
Capacidad calorífica específica: Es
generalmente alta.
El coeficiente de expansión térmica (CTE):
Es generalmente bajo, lo que significa que se
expanden o contraen poco con la
temperatura.
Temperatura de transición vítrea: Es la
temperatura a la que el material cambia de
un estado sólido a un estado vítreo.
6. CONSTANTE DIELECTRICA O PERMITIVIDAD
Es un parámetro físico de los materiales que describe cuánto son afectados por un campo
eléctrico. La información del campo eléctrico está contenida en los vectores E y J , donde E es
la intensidad y J es el desplazamiento eléctrico o densidad de flujo eléctrico.
• Es adimensional
• Es siempre
• K ≥ 1
• Depende del tipo de dieléctrico.
• Para un condensador plano relleno de dieléctrico:
Donde:
La permitividad del dieléctrico es:
7. CONSTANTE DIELECTRICA O PERMITIVIDAD
Como se observa todos los
materiales dieléctricos tiene una alta
resistencia dieléctrica.
Obsérvese también que el agua es
la que mayor constante dieléctrica
posee
Ejemplo: El material que se utiliza en
un cable coaxil como aislante, debe
tener baja constante dieléctrica para
no tener efectos capacitivos.
8. RIGIDEZ DIELÉCTRICA
Se entiende por Rigidez dieléctrica al valor
limite del campo eléctrico que se puede
aplicar, con el cual un material aislante
pierde su característica y pasa a ser
conductor.
Si el campo que se aplica a un aislante es
suficientemente elevado, puede arrancar
electrones de sus moléculas, ionizándolas,
y originando cargas libres que hacen
perder al material sus propiedades de
aislante
9. Como ejemplo de ruptura dieléctrica se puede
observar cuando se forma un arco en las líneas
de alta tensión. Esto se produce debido a que se
produce la ruptura dieléctrica del aire, con lo cual
conduce y se produce el arco.
RUPTURA DIELÉCTRICA
10. PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE UN AISLANTE Y UN DIELÉCTRICO
Características Material aislante Material dieléctrico
Conductividad eléctrica
Baja Baja
Permitividad dieléctrica
Baja Alta
Polarización dieléctrica
No Sí
Aplicaciones
Aislamiento eléctrico, protección
contra descargas eléctricas,
aislamiento térmico
Almacenamiento de
energía, aislamiento
eléctrico, dispositivos
electrónicos
