In der Physik hat der Begriff dielektrische Kraft folgende Bedeutung:

Das maximale elektrische Feld aus dem Isoliermaterial, das ein reines Material unter idealen Bedingungen ohne Verschlechterung (dh Versagen der Isoliereigenschaften) aushalten kann.
Das minimal angelegte elektrische Feld (dh die angelegte Spannung wird durch den Elektrodentrennungsabstand geteilt) für eine spezifische Konfiguration des dielektrischen Materials und der Elektroden, was zu einem Ausfall führt. Dies ist das Konzept der Fehlerspannung.
Die theoretische Durchschlagfestigkeit eines Materials ist eine Eigenschaft, die dem Schüttgut eigen ist, und ist unabhängig von der Konfiguration der Elektroden, an die das Material oder Feld angelegt wird. Diese "Kerndurchschlagfestigkeit" entspricht derjenigen, die unter Verwendung von reinen Materialien unter idealen Laborbedingungen gemessen werden soll. Im Fehlerfall setzt das elektrische Feld die angeschlossenen Elektronen frei. Wenn das angelegte elektrische Feld hoch genug ist, können die freien Elektronen, die der Hintergrundstrahlung ausgesetzt sind, Geschwindigkeiten erreichen, bei denen zusätzliche Elektronen bei Kollisionen mit neutralen Atomen oder Molekülen freigesetzt werden. Dies wird als Lawinenzusammenbruch bezeichnet. Der Fehler tritt sehr schnell auf (normalerweise in Nanosekunden) und bildet einen elektrisch leitenden Pfad und eine störende Entladung durch das Material. Bei Festkörpern reduziert oder zerstört ein Fehlerereignis die Isolationsfähigkeit erheblich.

Faktoren, die die scheinbare Spannungsfestigkeit beeinflussen

wenn die Probendicke zunimmt.
sinkt mit steigender Betriebstemperatur.
nimmt mit zunehmender Frequenz ab.
Gase (z. B. Stickstoff, Schwefelhexafluorid) werden normalerweise mit zunehmender Luftfeuchtigkeit reduziert.
Bei Luft steigt die Durchschlagfestigkeit mit zunehmender absoluter Luftfeuchtigkeit leicht an, nimmt jedoch mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit ab.

Bruchfeldstärke
Die Feldstärke, bei der die Auflösung auftritt, hängt von der Geometrie der Elektroden ab, an die das Dielektrikum (Isolator) und das elektrische Feld angelegt werden, sowie von der Geschwindigkeit, mit der das elektrische Feld angelegt wird. Da dielektrische Materialien im Allgemeinen geringfügige Defekte enthalten, ist die praktische Durchschlagfestigkeit idealerweise ein Bruchteil der intrinsischen Durchschlagfestigkeit eines makellosen Materials. Dielektrische Filme weisen eine größere Durchschlagsfestigkeit auf als dickere Proben desselben Materials. Beispielsweise beträgt die Durchschlagsfestigkeit von Siliziumdioxidfilmen mit einer Dicke von mehreren hundert nm bis mehreren um etwa 0.5GV / m. Sehr dünne Schichten (unter beispielsweise 100 nm) werden jedoch aufgrund von Elektronentunneln teilweise leitend. Mehrschichtige dünne dielektrische Filme werden verwendet, wenn eine maximale praktische dielektrische Festigkeit erforderlich ist, wie Hochspannungskondensatoren und Impulstransformatoren. Die Durchschlagfestigkeit von Gasen variiert je nach Form und Konfiguration der Elektroden. In der Regel wird Stickstoffgas als Bruchteil der Durchschlagfestigkeit gemessen.

Spannungsfestigkeit verschiedener gängiger Materialien (in MV / m oder 106 Volt / Meter):

Einheiten

 
In SI ist die Einheit der dielektrischen Kraft in Volt pro Meter (V / m). Es ist auch üblich, verwandte Einheiten wie Zentimeter (V / cm) Volt und Megavolt pro Meter (MV / m) zu sehen.

Unser Labor führt akkreditierte EUROLAB-Durchschlagfestigkeitsprüfungen durch.