Dielectricidad

Dielectricidad es el conjunto de fenómenos y propiedades asociados a los dieléctricos, materiales aislantes que, pese a no conducir corriente eléctrica en condiciones normales, pueden polarizarse en presencia de un campo eléctrico externo y, por tanto, almacenar energía en el campo.

Cuando se aplica un campo eléctrico, las cargas dentro de un dieléctrico se desplazan sin producir una corriente sostenida. Esto produce polarización: orientacional (dipolos moleculares), electrónica (desplazamiento de la nube electrónica) e iónica (desplazamiento de iones). La polarización permite que el material reduzca el campo dentro de sí y aumente la capacitancia de estructuras que lo incorporan. La capacidad de un dieléctrico se caracteriza por su permitividad, ε, y en particular por la permitividad relativa ε_r = ε/ε_0, donde ε_0 es la permitividad del vacío. Cuanto mayor ε_r, mayor es la capacidad para almacenar energía en un condensador de determinada geometría.

La fortaleza dieléctrica es la tensión máxima que puede soportar un dieléctrico sin sufrir ruptura, y la pérdida dieléctrica describe la disipación de energía como calor, ligada al factor de pérdidas tan δ. La respuesta dieléctrica depende de la frecuencia y de la temperatura: a frecuencias altas, la polarización puede no seguir el campo, reduciendo ε_r y aumentando la dispersión.

Se emplea en una amplia variedad de aplicaciones: capacitores, aislantes de cables y transformadores, recubrimientos y componentes electrónicos. Ejemplos de dieléctricos comunes incluyen cerámicas, polietilenos, mica y aceites dieléctricos.