Dieléctricos

Los dieléctricos están formados por moléculas no polares, en las cuales coinciden el centro de cargas + y -.

Al juntarse no quedan electrones sueltos, excepto en algunos casos, en los que se crea una pequeña corriente llamada corriente de fuga.

Por lo tanto, son malos conductores eléctricos y son usados en ocasiones como aislantes eléctricos.

Definición

Los dieléctricos son materiales aislantes con la peculiaridad de que pueden ser polarizados por un campo eléctrico externo.

Al aplicarle el campo, las distintas cargas del dieléctrico se desplazan en direcciones opuestas, creando así pequeños dipolos inducidos.

Estos dipolos generen un campo eléctrico opuesto y mas pequeño que el externo, reduciendo así su intensidad.

Polarización

En ocasiones, en moléculas como el agua o el amoniaco, ya existen pequeños dipolos previos al campo eléctrico externo.

En estos casos, el campo ejerce un par de fuerzas sobre el momento dipolar de estos dipolos, orientándolos en la dirección del campo eléctrico.

En caso de que el campo sea lo bastante fuerte se orientarán totalmente.

p=ql M=p x E

Los dieléctricos son usados mayormente en condensadores.

Los condensadores están compuestos por dos conductores separados uno de otro y con la misma carga pero de diferente signo.

Por lo tanto, tienen una d.d.p. y esto crea un campo eléctrico.

Al introducir dentro del condensador el dieléctrico, el campo eléctrico creado por los conductores polariza el dieléctrico.

Aplicaciones

Al polarizarse, el dieléctrico tiene una densidad de carga positiva a un lado y negativa al otro (inversas a los conductores).

Con estas cargas polarizadas del dieléctrico (cargas ligadas) se genera un campo contrario al generado por las cargas libres de los conductores.

Los dieléctricos tienen 3 efectos principales sobre los condensadores:

1) Reducen la d.d.p.2) Reducen el campo eléctrico resultante3) Aumentan la capacidad del

condensador

Conductores (placas del condensador) Material

dieléctrico

Esta propiedad indica la cualidad del dieléctrico para aumentar la capacidad del condensador.

Cada material tiene su propia constante. La nueva capacidad del condensador con el

dieléctrico será igual al producto de la constante dieléctrica del dieléctrico y la capacidad del condensador en vacio.

Esta constante siempre será mayor que 1, excepto en el caso de que el condensador este en vacio, en cuyo caso será 1.

Propiedades1. Constante dieléctrica:

Al igual que la constante dieléctrica, cada material también tiene su propia rigidez eléctrica.

Esta cualidad determinara la diferencia de potencial máxima que se le podre dar al condensador antes de que se rompe y actúe como un solo conductor.

Es decir, la corriente fluiría de una placa del condensador a otra a través del dieléctrico.

2. Rigidez eléctrica:

Este vector define cuantitativamente la polarización del material.

Es generado por el campo eléctrico externo, y, por lo tanto, tiene su misma dirección.

Este vector se puede definir como momento dipolar por volumen que se crea en el dieléctrico.

Es condensadores planos, la densidad de cargas ligadas es igual al vector polarización si este es perpendicular a la superficie del dieléctrico.

3. Vector polarización:

P

Esta característica indica la respuesta que tendrá un material dieléctrico a un campo eléctrico externo.

Relaciona, por lo tanto, el vector polarización con el campo eléctrico externo, definiendo así la proporcionalidad que habrá entre ellos.

Esta constante de susceptibilidad eléctrica es siempre mayor que 0, excepto en el caso del vacio, que al no haber moléculas que polarizar la constante es 0.

4. Susceptibilidad eléctrica: