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Resistencia de los aislantes. La rigidez dieléctrica.

Ya dijimos al principio de esta Unidad que los materiales aislantes o dieléctricos evitaban el paso de electrones por zonas no deseadas evitando accidentes de esa manera, y protegiendo a personas e instalaciones  eléctricas. Su resistencia es de varios millones de ohmios y su resistividad altísima. Pero ésta se ve modificada enormemente por cambios de temperatura o de humedad, de manera que en vez de dar la resistencia de un aislante en ohmios, se suele dar otro dato denominado RIGIDEZ DIELÉCTRICA, que no es otra cosa que la tensión capaz de perforar al material aislante. Lo que sucede tras esta perforación suele ser la destrucción del aislante, debido a las altas temperaturas que se alcanzan al pasar la intensidad de corriente por él. No se mide en ohmios, sino en kV/mm (kilovoltios por milímetro de espesor del aislante). Este dato depende de la temperatura, humedad, tiempo de aplicación de esa tensión y otros muchos factores. Por lo tanto, podemos decir que no es un dato constante.

Un ejemplo claro de esto son las tormentas. El aire es aislante. Cuando una nube pasa con una diferencia de cargas respecto a la tierra tan alta, que la diferencia de potencial entre nube y tierra supera la rigidez dieléctrica del aire, se produce la ruptura del aislante (aire) en forma de lo que conocemos como rayo. A continuación viene el trueno, que no es más que el sonido producido por el aire al expandirse repentinamente debido al calentamiento producido precisamente por la energía que ha liberado el rayo.

Potencia eléctrica

En física se define Potencia como el trabajo realizado en la unidad de tiempo, es decir, trabajo partido tiempo. Puesto que trabajo y energía son lo mismo, diremos pues que la Potencia es la energía consumida o liberada en la unidad de tiempo.

Cuando decimos que es energía consumida o liberada (o cedida) en la unidad de tiempo, es porque hay dos elementos que realizan las operaciones opuestas, es decir, uno cede y el otro consume. Es lógico, puesto que la energía sabemos que no se crea ni se destruye solo se transforma, y por lo tanto, si un elemento consume es porque hay otro que suministra o cede.

Bien, pues el elemento que cede potencia eléctrica  es el generador (pila, alternador,   dinamo...),   y   el   elemento   que consume potencia eléctrica es el receptor (las resistencias).

Así, la expresión de la potencia es P = V x I y su unidad es el Watt (W). Esta expresión la podemos interpretar como:

Potencia cedida que es igual a la tensión del generador por la intensidad; o como Potencia consumida que es igual a la tensión de la resistencia por la intensidad que circula por ella.

Jugando con la ley de ohm, podemos obtener dos expresiones más:

Como V = R x I, sustituimos, de manera que P = RxIxI = Rxl². Interpretación: la potencia que consume una resistencia es igual al valor óhmico de la misma por la intensidad que circula por ella al cuadrado.

También sabemos que I = V / R. y al sustituir tenemos que P=VxV/R=V²/R Interpretación: la potencia que consume una resistencia es igual a la tensión que tiene la misma al cuadrado partido por el valor óhmico.

Ejemplo:

Podemos comprobar lo visto hasta ahora, modificando los valores de tensión del generador y el valor de la resistencia del circuito:

Múltiplos y submúltiplos

El watt o vatio, posee múltiplos y submúltiplos que veremos a continuación.

Múltiplos

Kilowatt = 1KW= 1000W

Megawatt= 1MW = 1.000.000W

Submúltiplos:

Miliwatt= 1mW= 0,001W