En physique, le terme force diélectrique a les significations suivantes:

Le champ électrique maximum du matériau isolant qu'un matériau pur peut supporter dans des conditions idéales sans détérioration (c.-à-d. Une défaillance des propriétés isolantes).
Le champ électrique minimum appliqué (c’est-à-dire que la tension appliquée est divisée par la distance de séparation des électrodes) pour une configuration spécifique du matériau diélectrique et des électrodes, entraînant une défaillance. C'est le concept de tension de défaut.
La rigidité diélectrique théorique d'un matériau est une propriété inhérente au matériau en vrac et est indépendante de la configuration des électrodes auxquelles le matériau ou le champ est appliqué. Cette "rigidité diélectrique évidée" correspond à celle à mesurer avec des matériaux purs dans des conditions de laboratoire idéales. En cas de défaut, le champ électrique libère les électrons connectés. Si le champ électrique appliqué est suffisamment élevé, les électrons libres exposés au rayonnement de fond peuvent atteindre des vitesses pouvant libérer des électrons supplémentaires lors de collisions avec des atomes ou des molécules neutres dans le cadre d'un processus appelé rupture par avalanche. La panne se produit très rapidement (généralement en nanosecondes) et forme un chemin électriquement conducteur et une décharge gênante à travers le matériau. Pour les solides, une défaillance réduit ou même détruit la capacité d’isolation.

Facteurs affectant la rigidité diélectrique apparente

lorsque l'épaisseur de l'échantillon augmente.
diminue à mesure que la température de fonctionnement augmente.
diminue avec l'augmentation de la fréquence.
Les gaz (par exemple l'azote, l'hexafluorure de soufre) sont normalement réduits lorsque l'humidité augmente.
Pour l'air, la rigidité diélectrique augmente légèrement avec l'augmentation de l'humidité absolue, mais diminue avec l'augmentation de l'humidité relative.

Champ de fracture
L'intensité du champ auquel se produit la désintégration dépend de la géométrie des électrodes auxquelles le diélectrique (isolant) et le champ électrique sont appliqués, ainsi que de la vitesse à laquelle le champ électrique est appliqué. Étant donné que les matériaux diélectriques contiennent généralement des défauts mineurs, la résistance diélectrique pratique correspondra idéalement à une fraction de la résistance diélectrique intrinsèque d'un matériau sans défaut. Les films diélectriques présentent une plus grande rigidité diélectrique que des échantillons plus épais du même matériau. Par exemple, la rigidité diélectrique des films de dioxyde de silicium ayant une épaisseur de plusieurs centaines de nm à plusieurs um est d'environ 0.5GV / m. Cependant, des couches très minces (ci-dessous, par exemple, 100 nm) deviennent partiellement conductrices en raison du tunnelage d'électrons. On utilise des films diélectriques minces multicouches nécessitant une résistance diélectrique maximale, tels que des condensateurs haute tension et des transformateurs à impulsions. La rigidité diélectrique des gaz varie en fonction de la forme et de la configuration des électrodes. Généralement, l'azote gazeux est mesuré en fraction de la rigidité diélectrique.

Rigidité diélectrique de divers matériaux courants (en MV / m ou 106 Volt / mètre):

unités

 
En SI, l'unité de force diélectrique est en volts par mètre (V / m). Il est également très courant de voir des unités connexes telles que des centimètres (V / cm) de volts et des mégavolts par mètre (MV / m).

Notre laboratoire fournit des services d’essai de résistance diélectrique EUROLAB comme agréé.