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miércoles, 22 agosto 2018 español
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Permitividad eléctrica (repaso) y permeabilidad magnética

Dos conceptos que corresponden a temas diferentes, pero que no está de más tratarlos conjuntamente, aunque de modo paralelo.

Sabemos, por haberlo estudiado en Electrostática, que un condensador almacena cargas eléctricas en sus armaduras que se hallan separadas por un dieléctrico, en primer lugar utilizamos el dieléctrico aire:

dielectrico aire

 

Recordamos que un dieléctrico es un material que no conduce bien la electricidad que es lo que sucede con los materiales aislantes.

La diferencia entre aislante y dieléctrico es que el material dieléctrico, por ejemplo la mica:

dielectrico mica

 

si se encuentra en un campo eléctrico se produce en su interior un campo eléctrico, lo que crea una polarización en sus cargas eléctricas; es decir, las cargas positivas del dieléctrico se acumulan al lado de las positivas de la armadura del condensador, y las negativas del dieléctrico hacia la armadura del condensador cargada negativamente:

u

 

Las cargas de ambos lados se contrarrestan, lo que produce un debilitamiento del campo eléctrico y a su vez una disminución de la diferencia de potencial entre las armaduras del condensador, como representamos en las figuras anteriores.

En cambio, tiene de positivo que aumentamos la capacidad del condensador en 5 veces, en el caso de la mica, con relación al aire.

Si hubiésemos utilizado agua como dieléctrico la capacidad del condensador habría aumentado 80 veces el valor conseguido con el aire.

 

El valor de la capacidad del condensador depende entre otras variables del material utilizado como dieléctrico.

Cada material dieléctrico ofrece una determinada oposición a polarizarse, la denominamos permitividad, y se ha llegado a cuantificarla representándola con εr (permitividad relativa, es decir, la referida a cada material; en el caso de la mica es algo más de 5, del agua 80, etc.) tomando como base la del aire que equivale a h

A la permitividad eléctrica también se la denomina permeabilidad eléctrica.

 

 

La permeabilidad magnética sabemos que se refiere a la capacidad que algunos materiales tienen a magnetizarse cuando se les coloca en un campo magnético.

La verdad es que muchos materiales se magnetizan, pero en una cantidad imperceptible, por lo que no las tenemos en cuenta.

La permeabilidad magnética se ha logrado cuantificar representándola con la letra griega m0,  y la referida al aire equivale a:

mo

 

Asimismo se ha cuantificado el valor de la permeabilidad de otros materiales como:

permeabilidad magnetica

 

Existen muchos materiales producto de aleaciones. En el caso del hierro depende de la cantidad de carbono que contenga y si lo hemos aleado con otros materiales.

A la permeabilidad magnética de los materiales distintos del aire o del vacío los denominamos permeabilidad relativa y la representamos por l, por ejemplo, la permeabilidad relativa del hierro (según la clase) decimos que es 700, significa que es 700 veces la del aire, y podemos expresarla: o

En general, la permeabilidad (sin más) la representamos por m

En el caso del hierro mencionado dos líneas más arriba, este valor lo escribimos: v

 

 

Un resultado interesante:

A la velocidad de la luz se la suele representar con la letra c.

Sucede que si multiplicas los valores de las permeabilidades eléctrica y magnética en el aire y hallas la raíz cuadrada del inverso del producto, obtienes la velocidad de luz en el aire:

yvelocidad de la luz en el aire en km/s:

s

 

Al no tener en cuenta todas las cifras decimales se produce un pequeño error para alcanzar los 300.000 km/s.

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