jueves, 27 de marzo de 2008

Peligros asociados a la electricidad estática (II)


Los conductores aislados tienen una a capacidad neta C con respecto a tierra. En la ecuación 5 de la Tabla 40.2 se expresa la relación entre carga y potencial.
Una persona que lleve calzado aislante es un ejemplo corriente de conductor aislado. El cuerpo humano es un conductor electrostático, con una capacidad típica respecto a tierra de unos 150 pF y un potencial de hasta 30 kV. Como las personas son conductores aislados, pueden experimentar descargas electrostáticas, como la sensación (más o menos desagradable) que se nota cuando una mano se acerca a la manilla de una puerta o a otro objeto metálico. Cuando el potencial alcanza el valor aproximado de 2 kV, se experimentará el equivalente a una energía de 0,3 mJ, aunque este umbral varía de una persona a otra. Si las descargas son más fuertes, los movi- mientos reflejos involuntarios pueden originar caídas. En el caso de trabajadores que utilizan herramientas, ello puede dar lugar
a lesiones en la víctima y en otras personas que se hallen traba- jando cerca. Las ecuaciones 6 a 8 de la Tabla 40.2 describen la evolución temporal del potencial.
El arco real saltará cuando la fuerza del campo eléctrico indu- cido supere a la rigidez dieléctrica del aire. Debido a la rápida migración de las cargas en conductores, casi todas éstas confluyen en el punto de descarga y liberan toda la energía almacenada en forma de chispa. Las consecuencias son graves cuando se trabaja con sustancias inflamables o explosivas o en un ambiente inflamable.
La aproximación de un electrodo puesto a tierra a una superficie aislante cargada modifica el campo eléctrico e induce una carga en el electrodo. A medida que las superficies se acercan entre sí, la intensidad del campo aumenta y puede llegar a originar una descarga parcial desde la superficie aislante cargada. Como las cargas de las superficies aislantes no son muy móviles, en la descarga sólo participa una pequeña proporción de la superficie, y por consiguiente la energía liberada en este tipo de descarga es mucho menor que en los arcos.
La carga y la energía transferida parecen ser directamente proporcionales al diámetro del electrodo metálico, hasta unos 20 mm. La polaridad inicial del aislante también influye en la carga y en la energía transferida. Las descargas parciales de las superficies con carga positiva son menos energéticas que si las cargas son negativas. Es imposible determinar a priori la energía transferida por una descarga desde una superficie aislante, al contrario que ocurre en la situación que afecta a superficies conductoras. En realidad, como la superficie aislante no es equipotencial, ni siquiera es posible definir las capacidades que intervienen.

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