Definición de calentamiento dieléctrico

1. El calentamiento dieléctrico es un procedimiento para calentar materiales que no son conductores de la electricidad. El material que ha de calentarse se sitúa entre dos electrodos, de ordinario placas paralelas espaciadas uniformemente, y se aplica una tensión de muy alta frecuencia. Suelen usarse tensiones desde 2000 a 20000 V a frecuencias de 5 a 100000000 de hertzios. Osciladores de válvula de vacío, similares a los usados en los equipos de calentamiento por inducción, producen las tensiones y frecuencias necesarias.
   
   Cuando en un medio no conductor existen campos eléctricos o electrostáticos que separan y contienen todas las cargas, dicha región se llama dieléctrico. La forma del campo eléctrico entre dos electrodos planos paralelos se puede representar, si el dieléctrico es uniforme, por líneas rectas de fuerza eléctrica paralelas, que pasan del electrodo positivo al negativo e indican el sentido de las fuerzas eléctricas o tensiones en los espacios intermoleculares del dieléctrico. Un aumento en la tensión a través de los electrodos incrementará la intensidad del campo. Cuando se invierte la tensión aplicada, las líneas de fuerza deben volver a alinearse por sí mismas en sentido opuesto y, al hacerlo, encontrarán la oposición del dieléctrico a dicho cambio. Un aumento en la frecuencia de las alternancias o en la tensión producirá un calor considerable debido a la acción de las fuerzas eléctricas que actúan directamente sobre las moléculas del dieléctrico. Los materiales que ofrecen más oposición al paso de las líneas de fuerza se calentarán más rápidamente. Este fenómeno, análogo a los efectos magnéticos en el hierro, se conoce como histéresis dieléctrica. La cantidad de calor producida en una carga dada puede ser expresada aproximadamente por: H = E^2fK superficie/espesor
   
   
   E representa la tensión aplicada, f es la frecuencia y K el factor de pérdidas del material que se utiliza.
   
   
   Aplicaciones. El calentamiento dieléctrico es aplicable a innumerables materiales no conductores. El pegado de madera contrachapada, el precalentamiento de materiales plásticos pulverizados para su moldeo, la vulcanización de la goma, el tratamiento continuo del papel con electrodos laminadores, la deshidratación de alimentos, el pegado acelerado de resinas sintéticas adhesivas, la soldadura del vidrio, el deshielo de alimentos congelados, el fraguado de la cola y la piretoterapia (producción de fiebre artificial) son ejemplos de la amplia gama de procesos a que es aplicable el calentamiento dieléctrico. En el moldeo de plásticos puede efectuarse un ahorro de tiempo del 95 %. El tiempo de fraguado de la cola se reduce de 8 h a 20 minutos.
   
   El equipo de fuerza depende de los generadores electrónicos de alta frecuencia que se usen para el calentamiento dieléctrico o por inducción. Sin embargo, el calentamiento dieléctrico no es eficaz a frecuencias inferiores a 1000 000 hz. El calentamiento por inducción depende de las fuerzas magnéticas y de las corrientes parásitas y es, por tanto, proporcional al cuadrado de la corriente aplicada; el calentamiento dieléctrico utiliza fuerzas electrostáticas y es proporcional al cuadrado de la tensión aplicada. El calentamiento por inducción necesita un material conductor de la electricidad y trabaja promoviendo temperaturas desde 1000 a 1700°C. El calentamiento dieléctrico se usa con materiales no conductores a temperaturas normalmente limitadas a unos pocos cientos de grados centesimales o incluso menos. El calentamiento por inducción resulta práctico dentro de márgenes de 60 a 1000 000 de Hz; el dieléctrico necesita frecuencias de 1000000 a 100000000 de Hz. La elección entre ambos métodos es sencilla, pues cada uno se limita a distintas clases de materiales. Véase Electrónica; Metalurgia; Térmico, Tratamiento.
   
   Para más información ver: calentamiento por alta frecuencia.

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