Plástico aislante en los cables eléctricos
Plástico aislante en los cables eléctricos
Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Ciencias Exactas y Naturales
Resumen
| En este proyecto de ciencias, se explicará qué es lo que sucede cuando la electricidad es cubierta con un material aislante. Con la finalidad de saber la importancia que tienen estos recubrimientos a la hora de manipular algún equipo eléctrico, y a su vez darnos cuenta de lo peligroso que sería llegar a usar algo con corriente eléctrica sin un buen aislante, ya que nosotros…los humanos…somos excelentes conductores de electricidad.
Por lo delicado y peligroso del tema, solo se expondrá un experimento donde se explique la importancia de este, pero sin poner en riesgo nada, ni a nadie, será un ejemplo sencillo, pero claro. |
Pregunta de Investigación
¿Porqué los cables eléctricos tienen un recubrimiento plástico?Planteamiento del Problema
Conocer la importancia del por qué los cables eléctricos deben tener un recubrimiento plástico aislante, ya que nosotros los humanos somos un excelente conductor de electricidad, y si algún cable eléctrico no tiene un buen recubrimiento aislante, podría pasar un lamentable accidente.
Antecedentes
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ANTECEDENTES Un aislante eléctrico es un material que no permite el paso de corriente: existen aislantes naturales, como la madera o todos los materiales pétreos y aislantes artificiales como los materiales plásticos. No todos los metales conducen la corriente con la misma facilidad: el mejor conductor conocido es la plata, seguido de cerca por el cobre, y algo menos el oro y el aluminio. Lógicamente, el alto precio de los metales preciosos como la plata hacen inviable su uso como conductores de amplio uso, por lo que se utiliza habitualmente el cobre. En los casos en los que se necesita menos peso, se pone aluminio, que aunque presenta una conductividad menor que el cobre, es bastante más ligero. Los demás metales, como el hierro, el acero, el latón, etcétera, conducen peor la electricidad, es decir, oponen más resistencia al paso de la corriente y generan muchas más pérdidas por calor. La mayor o menor facilidad para conducir la corriente eléctrica se basa en la estructura atómica de los materiales. Los elementos de tipo metálico están formados por átomos que contienen pocos electrones en su nivel más externo; los átomos están cerca unos de otros, de forma que esos electrones externos están compartidos por todos los átomos, formando una nube donde los electrones pueden moverse libremente, lo que explica la conductividad eléctrica, y también las propiedades típicamente metálicas, como la ductilidad, la maleabilidad y el brillo. En el resto de materiales, esos electrones del último nivel están fijos, bien localizados en las moléculas; no se pueden mover, por lo que esos materiales no conducen la electricidad, y son aislantes.
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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS MATERIALES AISLANTES
Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector)
La mayoría de los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres.
Los materiales aislantes deben tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden deducirse las demás características necesarias.
Para ello se han normalizado algunos conceptos y se han fijado los procedimientos de medidas.
Propiedades eléctricas.
-Resistividad de paso PD.
Es la resistencia que presenta un cubo de 1 cm de arista.
-Resistencia superficial y resistencia a las corrientes de fugas.
En altas tensiones pueden aparecer corrientes eléctricas como consecuencia de depósitos sobre la superficie de los aislantes. Al cabo de un cierto tiempo la corriente podría atacar a estos materiales. Precisamente los plásticos son muy sensibles a ello, pues al ser sustancias orgánicas contienen carbono.
-Rigidez dieléctrica ED en kV / mm.
Se mide la tensión ala que se produce una descarga disruptiva entre dos electrodos.
La rigidez dieléctrica no es una magnitud lineal, sino que depende de una serie de factores
-Permitividad relativa Er.
Es importante que la permitividad relativa de los aislantes sea pequeña, pero por otro lado los aislantes empleados como dieléctricos en los condensadores deberán presentar una gran permitividad. Además para poder valorar las propiedades del material debe saberse en que forma depende Er de la frecuencia.
-Comportamiento electroestático.
La carga electrostática es posible debido a las altísimas resistencias de los plásticos.
Junto a las propiedades eléctricas ya citadas los aislantes deben reunir también una serie de requisitos térmicos mecánicos químicos y tecnológicos que dependen de los fines para los que se destinen.
TERMOFIJOS
Los Aislamiento agrupados bajo el nombre de termofijos están constituidos por
materiales que se caracterizan porque, mediante un proceso de vulcanización, se
hace desaparecer su plasticidad y se aumente su elasticidad y la consistencia
mecánica.
Estos aislamientos se aplican generalmente por extrusión y se someten a un
proceso de vulcanización elevando la temperatura a los valores requeridos.
Los aislantes termofijos más usados son el hule natural y los hules sintéticos,
conocidos con el nombre genérico de elastómeros y más reciente algunos
derivados del polietileno.
El hule natural fue, con el papel, uno de los materiales usados para el
aislamiento de cables. Se obtiene del látex de un árbol tropical originario de
Brasil. Para utilizarlo como aislamiento se mezcla con otras substancias:
plastificantes, agentes de vulcanización (1 a 2% de azufre) y modificadores y
vulcanizado se emplea mucho en baja tensión y con menos frecuencia para
tensiones mas elevadas hasta de 25 Kv.
Los hules sintéticos mas utilizados como aislamientos de cable son :
estireno-butadieno (SBR) el butilo, el neopreno, y el etileno-propileno (EPR)
El estireno-butadieno conocido comercialmente con las iniciales SBR sus
cualidades eléctricas y mecánicas son ligeramente inferiores a las del hule natural.
En cambio sus cualidades de resistencia a los agentes químicos y al
envejecimiento son algo superiores, por sus características y su bajo precio se ha
utilizado principalmente en el aislamiento de cables de baja tensión.
El butilo es un hule sintético cuya propiedad principal es poder trabajar a
temperaturas mas elevadas que el hule natural su temperatura de operación es
de 85º C. También ofrece una mayor resistencia a la ionización lo que permite
usarlo para tensiones mas altas, una gran flexibilidad y resistencia a la humedad
superior a la del hule natural. Aunque la materia prima para este tipo o de
aislamiento es barato su proceso de fabricación es elevado por lo que el precio
final es costoso. Tiene aplicaciones para corta longitud, para aplicaciones
especiales.
Objetivo
Conocer las propiedades aislantes del plástico que recubre los cables eléctricos, así mismo identificar si algún cable eléctrico no cuenta con un buen aislante, evitando posibles accidentes.
Justificación
El tema: «aislamiento de la electricidad» se eligió con el fin de conocer el plástico como aislante en los cables eléctricos, para poder así empezar a conocer lo que es la electricidad, que hay varios tipos de conductores de ella (entre esos, el cuerpo humano)…pero también hay materiales que la aíslan, entre ellos el plástico que recubre los cables eléctricos.
Hipótesis
Si conocemos más acerca de los conductores y aislantes de la electricidad, entonces tal vez habría menos accidentes.
Método (materiales y procedimiento)
MATERIALES: Lámpara de mano, pilas (para la lámpara), cinta de aislar
PROCEDIMIENTO: 1.- Se colocan las pilas a la lámpara y se muestra que enciende, eso quiere decir que está pasando la energía de las pilas correctamente.
2.- Ahora para explicar de manera sencilla como funcionan los aislantes en la electricidad, se quitan las pilas y se le pondrá cinta de aislar a los polos.
3.- Se colocan de nuevo las pilas a la lámpara y se enciende, como ven, la lámpara ya no enciende, porque por donde pasa la corriente de las pilas a la lámpara, fue cubierto con cinta de aislar.
Galería Método
Resultados
RESULTADOS
¿Qué paso?
Al poner cinta de aislar a los polos de las pilas, ya no prendió más la lámpara.
¿Cómo paso?
La cinta que se le puso a las pilas es un aislante, por lo tanto evitó que la energía de las pilas parará a la lámpara.
¿Qué obtuve?
Obtuve como resultado, el probar la función de un aislante.
Galería Resultados
Discusión
Conclusiones
CONCLUSIONES
Podemos concluir entonces que, desde siempre han existido materiales conductores de electricidad, así también como aislantes de ella, y que por eso la importancia de que los cables eléctricos, principales conductores de todos los aparatos eléctricos en nuestra vida diaria, tengan entonces ese recubrimiento plástico aislante.
Bibliografía
BIBLIOGRAFIA
• http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1015/html/31_materiales_conductores_y_aislantes.html
• http://html.rincondelvago.com/aislantes_materiales.html
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Plástico aislante en los cables eléctricos
Plástico aislante en los cables eléctricos
Summary
Research Question
Problem approach
Background
Objective
Justification
Hypothesis
Method (materials and procedure)
Method Gallery
Results
Results Gallery
Discussion
Conclusions
Bibliography
