Campo dieléctrico del condensador
Con 1200 V sobre 0,5 mm, el campo es de 2,4 kilovoltios por milímetro, solo el 24 % de un dieléctrico de 10 kilovoltios por milímetro, con 3800 V de reserva hasta 5000 V. Una primera comprobación antes de aplicar reducciones y ensayos. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Tensión (V)
- 1 200
- Separación entre placas (mm)
- 0,5
- Rigidez dieléctrica (kV/mm)
- 10
- Campo eléctrico (V/m)
- 2 400 000
- Campo eléctrico (kV/mm)
- 2,4
- Utilización (%)
- 24
- Factor de seguridad
- 4,1666666667
Esta calculadora obtiene la intensidad de campo eléctrico ideal dentro de un dieléctrico uniforme a partir de la tensión aplicada y la separación entre placas. Después la compara con la rigidez dieléctrica que usted indique. Devuelve el porcentaje de utilización, el factor de seguridad, el margen de campo restante, la tensión máxima teórica y la reserva de tensión. Es una comprobación preliminar: no sustituye el desclasificado, los ensayos ni el análisis de geometría, temperatura, defectos, transitorios, envejecimiento y tolerancias de fabricación.
De la tensión y la separación al campo dieléctrico
En un condensador ideal de placas paralelas con dieléctrico uniforme, la magnitud media del campo eléctrico es la tensión aplicada dividida por la distancia entre las placas: E = V/d. La calculadora recibe voltios y milímetros y expresa el resultado en voltios por metro y kilovoltios por milímetro, de modo que se pueda comparar directamente con las fichas habituales de rigidez dieléctrica. Introduzca una magnitud positiva y use el valor de pico pertinente para la condición estudiada.
En corriente continua suele ser la mayor tensión estable con su tolerancia; con impulsos o corriente alterna puede mandar el pico y no el valor RMS. La separación debe representar el espesor real del dieléctrico en la trayectoria supuesta. La relación V/d describe un campo uniforme: no estima el borde de las placas, puntas conductoras, huecos, caminos superficiales ni capas distintas.
Esos efectos pueden elevar mucho el máximo local. Trate el resultado como un primer cálculo auditable y aplique después el análisis geométrico, normativo y material que exija el producto.
Cómo interpretar utilización, factor y reserva
La rigidez dieléctrica indicada se toma como campo de ruptura para la comparación. La utilización es el campo calculado dividido por esa rigidez y multiplicado por cien. El factor de seguridad expresa la relación inversa: rigidez dividida por campo calculado.
Un factor de 4 significa que el valor declarado del material cuadruplica el campo medio ideal de trabajo, pero no demuestra que el diseño tenga un margen aprobado de cuatro. El margen de ruptura resta ambos campos; la tensión máxima multiplica rigidez por espesor; y la reserva de tensión resta la tensión aplicada a ese máximo teórico. Una reserva negativa señala que ya se excedió el límite declarado.
Estas salidas presentan la misma comparación para cuadros de control, notas de diseño, selección de materiales y presupuestos de tensión. Una reserva positiva no certifica seguridad. La rigidez publicada depende del espesor de muestra, forma de electrodos, duración del ensayo, temperatura, humedad, frecuencia, lote y método.
Compare con el valor admisible desclasificado que corresponda, no con una cifra promocional de ensayo breve.
Cómo elegir entradas y utilizar el resultado
Use la mayor tensión creíble y el menor espesor creíble, porque las tolerancias desplazan ambos factores en la dirección desfavorable. Incluya tolerancia de alimentación, sobretensión de conmutación, transitorios repetitivos, desequilibrio y redistribuciones posibles. Para el espesor, considere compresión, variación de recubrimiento, adelgazamiento de película, tolerancia de montaje y dimensión mínima fabricada, no solo el nominal del plano.
En dieléctricos multicapa, el campo no siempre se reparte según el espesor: la permitividad, las interfaces, la carga atrapada y los defectos pueden sobrecargar una capa. Los gases, superficies contaminadas y la descarga parcial también requieren métodos específicos. Para un flujo responsable, registre fuentes y supuestos, aplique el desclasificado obligatorio y someta diseños críticos o limítrofes a simulación, revisión normativa y ensayos físicos.
Qué puede hacer con ella
Evaluar un concepto de aislamiento
Compare el campo medio ideal con la rigidez de una película o cerámica antes de desarrollar la geometría y las tolerancias.
Preparar una tabla de desclasificado
Genere valores coherentes de utilización, factor y reserva para varias tensiones nominales y espesores mínimos.
Revisar una condición de ensayo
Convierta una tensión de prueba y un espesor de muestra en esfuerzo de campo para contrastarlos con el material y el método aplicable.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula utiliza la calculadora?
Utiliza la relación de campo uniforme ideal E = V/d y compara después E con la rigidez dieléctrica que usted facilite.
¿Debo introducir tensión alterna RMS o de pico?
Use la magnitud adecuada al criterio de ruptura y a los datos del material. El pico suele ser relevante para el esfuerzo instantáneo; siga la norma aplicable.
¿Por qué puede ser negativa la reserva de tensión?
Una reserva negativa indica que la tensión aplicada supera la rigidez multiplicada por el espesor, por lo que el cálculo ideal ya rebasa el campo de ruptura declarado.
¿Puedo usar el espesor total de un dieléctrico multicapa?
No de forma fiable. Las permitividades y las interfaces pueden redistribuir el campo; quizá deba analizar electrostáticamente cada capa.
¿Qué significa un factor de seguridad de 4 en un dieléctrico?
Que la rigidez dieléctrica indicada es cuatro veces el campo medio ideal de trabajo. Por sí solo no demuestra un margen cuádruple aprobado: todavía debe aplicar las reglas de reducción y la norma que rige su producto.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/dielectric-field-strength \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"voltage_v":1200,"plate_spacing_mm":0.5,"dielectric_strength_kv_per_mm":10}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/dielectric-field-strength", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
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"plate_spacing_mm": 0.5,
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/dielectric-field-strength", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
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],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"voltage_v":1200,"plate_spacing_mm":0.5,"dielectric_strength_kv_per_mm":10}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/dielectric-field-strength", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"voltage_v": 1200,
"plate_spacing_mm": 0.5,
"dielectric_strength_kv_per_mm": 10
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.dielectric_field_strength",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo interpretar utilización, factor y reserva
Un valor inferior al 100 por ciento recibe below_breakdown; exactamente 100 por ciento, at_breakdown; y por encima, breakdown_exceeded.
Cómo elegir entradas y utilizar el resultado
La API es determinista y cuesta $0.002 por solicitud correcta; el navegador ejecuta localmente el mismo cálculo.
Preguntas técnicas
¿below_breakdown significa que el condensador es seguro?
No. Solo indica que el campo medio ideal queda por debajo de la rigidez suministrada. Aún debe considerar desclasificado, concentración local, tolerancias, envejecimiento, transitorios, temperatura, descarga parcial y ensayos.
¿Cuánto cuesta la API?
Cada solicitud correcta cuesta $0.002. El mismo cálculo determinista se ofrece gratis en el navegador.