En física, el término fuerza dieléctrica tiene los siguientes significados:

El campo eléctrico máximo del material aislante que un material puro puede soportar en condiciones ideales sin deterioro (es decir, falla de las propiedades aislantes).
El campo eléctrico mínimo aplicado (es decir, la tensión aplicada se divide por la distancia de separación del electrodo) para una configuración específica del material dieléctrico y los electrodos, lo que resulta en una falla. Este es el concepto de voltaje de falla.
La resistencia dieléctrica teórica de un material es una propiedad inherente en el material a granel y es independiente de la configuración de los electrodos a los que se aplica el material o campo. Esta resistencia dieléctrica centrada corresponde a la que debe medirse utilizando materiales puros en condiciones de laboratorio ideales. En caso de una falla, el campo eléctrico libera los electrones conectados. Si el campo eléctrico aplicado es lo suficientemente alto, los electrones libres expuestos a la radiación de fondo pueden alcanzar velocidades que pueden liberar electrones adicionales durante las colisiones con átomos neutros o moléculas en un proceso llamado descomposición de avalanchas. La falla ocurre muy rápidamente (generalmente en nanosegundos) y forma un camino eléctricamente conductor y una descarga perturbadora a través del material. Para los sólidos, un evento de falla reduce significativamente o incluso destruye la capacidad de aislamiento.

Factores que afectan la aparente rigidez dieléctrica.

a medida que aumenta el espesor de la muestra.
disminuye a medida que aumenta la temperatura de funcionamiento.
Disminuye con el aumento de la frecuencia.
Los gases (p. Ej., Nitrógeno, hexafluoruro de azufre) normalmente se reducen al aumentar la humedad.
Para el aire, la resistencia dieléctrica aumenta ligeramente a medida que aumenta la humedad absoluta, pero disminuye al aumentar la humedad relativa.

Fractura del campo de fuerza
La intensidad de campo en la que se produce la desintegración depende de la geometría de los electrodos a los que se aplican el dieléctrico (aislante) y el campo eléctrico, así como la velocidad a la que se aplica el campo eléctrico. Como los materiales dieléctricos generalmente contienen defectos menores, la resistencia dieléctrica práctica será idealmente una fracción de la resistencia dieléctrica intrínseca de un material sin defectos. Las películas dieléctricas exhiben una mayor resistencia dieléctrica que las muestras más gruesas del mismo material. Por ejemplo, la resistencia dieléctrica de las películas de dióxido de silicio que tienen un espesor de varios cientos de nm a varios umm es aproximadamente 0.5GV / m. Sin embargo, las capas muy delgadas (debajo, por ejemplo, 100 nm) se vuelven parcialmente conductoras debido a la tunelización de electrones. Se utilizan películas dieléctricas delgadas de capas múltiples, donde se requiere la máxima resistencia dieléctrica práctica, como capacitores de alto voltaje y transformadores de pulso. La resistencia dieléctrica de los gases varía según la forma y la configuración de los electrodos, generalmente el gas nitrógeno se mide como una fracción de la resistencia dieléctrica.

Rigidez dieléctrica de varios materiales comunes (en MV / mo 106 Volt / meter):

unidades

 
En SI, la unidad de fuerza dieléctrica está en voltios por metro (V / m). También es muy común ver unidades relacionadas, como centímetros (V / cm) voltios y megavoltios por metro (MV / m).

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