Ve fyzice má termín dielektrická síla následující význam:
Maximální elektrické pole z izolačního materiálu, které může čistý materiál vydržet za ideálních podmínek bez poškození (tj. Selhání izolačních vlastností).
Minimální aplikované elektrické pole (tj. Aplikované napětí je děleno odstupem elektrod) pro specifickou konfiguraci dielektrického materiálu a elektrod, což má za následek poruchu. Toto je koncept napětí napětí.
Teoretická dielektrická pevnost materiálu je vlastnost, která je vlastní sypkému materiálu a je nezávislá na konfiguraci elektrod, na které je materiál nebo pole aplikován. Tato "dielektrická pevnost" odpovídá hodnotě, která má být měřena za použití čistých materiálů za ideálních laboratorních podmínek. V případě poruchy elektrické pole uvolní připojené elektrony. Pokud je aplikované elektrické pole dostatečně vysoké, volné elektrony vystavené záření na pozadí mohou dosáhnout rychlostí, které mohou při srážkách s neutrálními atomy nebo molekulami uvolnit další elektrony v procesu nazývaném lavinové zhroucení. K chybě dochází velmi rychle (obvykle v nanosekundách) a tvoří elektricky vodivou dráhu a rušivý výboj materiálem. U pevných látek poruchový stav významně snižuje nebo dokonce ničí schopnost izolace.
Faktory ovlivňující zdánlivou dielektrickou pevnost
se zvětšuje tloušťka vzorku.
klesá s rostoucí provozní teplotou.
klesá s rostoucí frekvencí.
Plyny (např. Dusík, fluorid sírový) se obvykle snižují se zvyšující se vlhkostí.
U vzduchu se dielektrická pevnost mírně zvyšuje, když se zvyšuje absolutní vlhkost, ale s rostoucí relativní vlhkostí se snižuje.
Pevnost v lomovém poli
Intenzita pole, při které dochází k rozpadu, závisí na geometrii elektrod, na které je aplikováno dielektrikum (izolační materiál) a na elektrickém poli, jakož i na rychlosti, při které je elektrické pole aplikováno. Jelikož dielektrické materiály obecně obsahují menší defekty, praktická dielektrická pevnost bude v ideálním případě zlomkem vnitřní dielektrické pevnosti bezchybného materiálu. Dielektrické filmy vykazují větší dielektrickou pevnost než silnější vzorky ze stejného materiálu. Například, dielektrická pevnost filmů oxidu křemičitého, které mají tloušťku několik set nm až několik umm, je přibližně 0.5GV / m. Nicméně, velmi tenké vrstvy (např. 100 nm) se stávají částečně vodivými v důsledku elektronového tunelování. Používají se vícevrstvé tenké dielektrické filmy, kde je požadována maximální praktická dielektrická pevnost, jako jsou vysokonapěťové kondenzátory a pulzní transformátory. Dielektrická síla plynů se mění v závislosti na tvaru a konfiguraci elektrod, obvykle se plynný dusík měří jako zlomek dielektrické pevnosti.
Dielektrická pevnost různých běžných materiálů (v MV / m nebo 106 Volt / metr):
jednotky
Madde |
Dielektrik Mukavemet (MV / m) |
Helyum ( göreceli için azot ) |
0.15 |
Hava |
3.0 |
alüminyum oksit |
13.4 |
pencere bardak |
9,8 - 13,8 |
borosilikat bardak |
20 - 40 |
Silikon yağ , maden oi |
10-15 |
Benzen |
163 |
polisitren |
19.7 |
Polietilen |
19 - 160 |
Neopren silgi |
15.7 - 26.7 |
damıtık Su |
65 - 70 |
Yüksek vakum ( alan emisyon sınırlı ) |
20-40 (elektrot bağlıdır şekli ) |
Sigortalı silis |
20'de 25-40 ° C |
mumlu kâğıt |
40 - 60 |
PTFE (Teflon, ekstrüde ) |
19.7 |
PTFE (Teflon, izolasyon filmi) |
60 - 173 |
Mika |
118 |
Elmas |
2000 |
PZT |
10-25 |
Vakum |
10 |
V SI, jednotka dielektrické síly je ve voltech na metr (V / m). Je také velmi běžné vidět související jednotky jako centimetry (V / cm) volty a megavolty na metr (MV / m).
Naše laboratoř provádí akreditované zkoušky dielektrické pevnosti EUROLAB.