Práctica 6.docx - Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Eléctrica Electrónica Práctica#5

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Eléctrica Electrónica Práctica #5 Rigidez Dielecrica Laboratorio: Electricidad y Magnetismo Elaborado por: Mora Gallegos Victor Mariano Profesor: Zaragoza Buchain Rodolfo Grupo: 8486 OBJETIVO • Observar la ruptura de la rigidez dieléctrica del aire y de algunos sólidos y líquidos. • Cuantificar el valor del campo eléctrico para el cual ocurre la ruptura en algunos materiales
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MARCO TEÓRICO INTRODUCCIÓN CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MATERIALES La clasificación general de los materiales es: conductores (tienen de uno a tres electrones en su última capa orbital); semiconductores (tienen cuatro electrones en su última capa orbital); y aislantes (tienen entre cinco y ocho electrones en su capa de valencia); éstos últimos también conocidos como dieléctricos; la propiedad principal que presentan es la de no permitir el flujo de electrones a través de su estructura. CONSTANTE DIELÉCTRICA Cada material tiene un valor que determina el grado en que serán más efectivos como dieléctricos (aislantes). Este valor recibe el nombre de constante dieléctrica de ese material. Algunos ejemplos de ésta son: AFECTACIONES AL DIELÉCTRICO Existen características físicas y químicas que pueden modificar las propiedades dieléctricas de un aislador, tales como: espesor, forma, humedad, salinidad, etc. La diferencia entre los buenos y los malos dieléctricos se puede explicar según el
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grado de facilidad con que las fuerzas electrostáticas afectan a las moléculas del dieléctrico. RIGIDEZ DIELÉCTRICA Todo aislante tiene una propiedad llamada rigidez dieléctrica, que indica la máxima tensión que puede ser aplicada en los extremos de un dieléctrico de manera segura; si se excede esta tensión, las moléculas del material dieléctrico se romperán y se producirá un arco eléctrico entre las placas a través del dieléctrico. De esta manera, se puede definir a la rigidez dieléctrica como la máxima tensión permisible para un espesor específico de un material antes de que se convierta en conductor. Ejemplo: CAMPO ELÉCTRICO Se establece que el campo eléctrico aplicado es directamente proporcional al voltaje de ruptura (dado en KV), e inversamente proporcional a la distancia entre las placas (dada en mm).
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Es decir: Dónde • V R es el voltaje de ruptura. • d es la distancia entre electrodos (espesor del material) MATERIAL Y EQUIPO INSTRUCCIONES 1. Conecte el voltímetro a la salida del autotransformador variable (Variac) como se indica en la figura siguiente; y observe que sucede al variar el control del variac. Asegúrese de que el multímetro está siendo empleado en la forma correcta.
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MEDICIÓN DE LA RIGIDEZ DIELÉCTRICA EN GASES (AIRE) 2. Conecte el primario del transformador a la salida del Variac como se indica en la figura 3. Fije una separación entre electrodos de 1 cm., encienda el Variac y lentamente incremente el voltaje hasta observar la ruptura de la rigidez dieléctrica del aire. En este momento abra la puerta del probador de ruptura. Con lo cual se interrumpe el
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