Resistividad superficial
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¿Qué es la resistividad superficial?
What is Surface Resistivity ASTM D257, IEC 60093
Como se señaló, la función principal de un aislador es aislar los conductores portadores de corriente entre sí, así como de tierra y proporcionar soporte mecánico a los componentes. Naturalmente, la característica más deseable de un aislante es su capacidad para resistir la fuga de corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la resistencia del aislamiento, mejor será el aislante. No reconocer la importancia de los valores de resistencia del aislamiento al diseñar productos como electrodomésticos y herramientas eléctricas podría provocar incendios, descargas eléctricas y lesiones personales. La resistencia de aislamiento se puede subdividir en:
- Resistencia de volumen
- Resistencia de superficie
La resistencia de volumen se define como la relación entre el voltaje directo aplicado a dos electrodos que están en contacto con una muestra y la parte de la corriente entre ellos que se distribuye a través de el volumen de la muestra. En pocas palabras, la resistencia del volumen es la resistencia a las fugas a través del cuerpo del material. La resistencia del volumen generalmente depende del material. El término más comúnmente utilizado por los diseñadores es resistividad volumétrica. Se define como la relación entre el gradiente de potencial paralelo a la corriente en el material y la densidad de corriente. Por lo tanto, la resistividad volumétrica de un material es la resistencia eléctrica entre las caras opuestas de un cubo unitario para un material dado y a una temperatura dada. La resistividad superficial es la resistencia a la corriente de fuga a lo largo de la superficie de un material aislante. La resistividad de volumen es la resistencia a la corriente de fuga a través del cuerpo de un material aislante. Cuanto mayor es la resistividad de superficie / volumen, menor es la corriente de fuga y menos conductivo es el material. La resistividad (recíproca de la conductividad específica), debido a la baja conductividad los materiales poliméricos son utilizados como aislantes en la industria eléctrica y electrónica. La resistencia superficial específica o resistividad superficial se define como la resistencia entre dos electrodos situados sobre la superficie de un material quedando entre ellos un área de 1 cm2 , sus valores usuales son 10E10-10E14 ohm, a diferencia de la resistividad en volumen depende más de las condiciones extrínsecas (humedad ambiental, pulido superficial, contaminantes superficiales) que de la propia naturaleza del material.La resistividad de la superficie es la resistencia a la corriente de fuga a lo largo de la superficie de un material aislante. Dos electrodos paralelos a una distancia entre sí igual a su longitud de contacto entran en contacto con la superficie del material para medir la resistividad de la superficie. Por lo tanto, el cociente del gradiente de potencial (V / m) y la corriente por unidad de longitud del electrodo (A / m) representan la resistividad. Los materiales de resistividad de alto volumen son deseables en aplicaciones que requieren características de aislamiento superiores. La resistencia superficial de un material se define como la relación entre el voltaje directo aplicado a los electrodos y la parte de la corriente entre ellos que se encuentra principalmente en una capa delgada de humedad u otro material semiconductor que puede depositarse sobre la superficie. En pocas palabras, la resistencia de la superficie es la resistencia a las fugas a lo largo de la superficie de un aislante. La resistencia superficial de un material depende de la calidad y limpieza de la superficie del producto. Un producto con partículas de aceite o suciedad da valores de resistencia de superficie más bajos. Los procedimientos de prueba para determinar los valores de resistencia eléctrica son bastante complejos. ASTM D 257 (IEC 93) describe en detalle los procedimientos, así como los complejos electrodos y aparatos necesarios para llevar a cabo la prueba. Tanto la temperatura como la humedad parecen afectar apreciablemente la resistencia del aislamiento. Como regla general, cuanto mayor es la temperatura y la humedad, menor es la resistencia de aislamiento de un material.
En otras palabras esta es la relación de voltaje de CC entre la longitud y el ancho de la superficie de un objeto. La resistividad de la superficie es una de las características de un material dado que se puede estudiar y evaluar para determinar el valor global del material, que también se puede comparar y contrastar con la resistividad de otros materiales. En general, el proceso de prueba ayuda en la selección de materiales.
Las longitudes en la resistividad de la superficie y la cancelación del cociente generalmente se miden en ohmios porque los cuatro extremos de los electrodos forman un cuadrado. Sin embargo, algunos resultados de las pruebas usan ohmios por cuadrado debido a su naturaleza más descriptiva.
Procedimiento prueba
Una muestra de tamaño estándar se coloca entre dos electrodos. Durante sesenta segundos, se aplica una tensión y se mide la resistencia. Se calcula la resistividad de la superficie o el volumen y se proporciona un valor aparente (tiempo de electrificación de 60 segundos).
Tamaño de la muestra
Un disco de 4 pulgadas es preferible, o un cuadrado de 4 pulgadas. El tamaño mínimo es un disco de 3.5 pulgadas.
Notas
Si una aplicación dada de voltaje se mantiene a un nivel constante, el circuito eléctrico en una corriente directa generalmente estará en proporción inversa a la resistencia. Sin embargo, en un caso de doble resistividad, la corriente solo será la mitad. Por otro lado, si solo hay la mitad de la resistividad, habrá el doble de corriente. Esto se aplica a la gran mayoría de los sistemas de CA que se ejecutan en bajas frecuencias, como los circuitos que se encuentran en las casas. En contraste, los circuitos de CA de alta frecuencia a menudo incluyen partes que son capaces de mantener, emitir y convertir energía.
La absorción de agua por grupos polares como ocurre en las poliamidas influye notablemente en la conductividad. El polietileno y policloruro de vinilo son los materiales aislantes más ampliamente utilizados en aislamiento de cables, la razón está en su elevada resistividad y buena resistencia al envejecimiento y al agua.
Normas: Resistividad de superficie, resistividad de volumen, Surface Resistivity, Volume Resistivity, ASTM D257, IEC 62631-3-1