Fizikte, dielektrik kuvveti terimi aşağıdaki anlamlara sahiptir:
Yalıtım malzemesinden, saf bir malzemenin bozulmadan (yani, yalıtım özelliklerinin başarısızlığa uğramadan) ideal koşullar altında dayanabileceği maksimum elektrik alanı.
Dielektrik malzeme ve elektrotların spesifik bir konfigürasyonu için minimum uygulanan elektrik alanı (yani, uygulanan voltaj elektrot ayırma mesafesine bölünmüştür), bu da arıza ile sonuçlanır. Bu, Arıza gerilimi kavramıdır.
Bir malzemenin teorik dielektrik mukavemeti, dökme malzemenin özünde bulunan bir özelliktir ve malzemenin veya alanın uygulandığı elektrodların konfigürasyonundan bağımsızdır. Bu "özlü dielektrik kuvveti", ideal laboratuvar koşullarında saf malzemeler kullanılarak ölçülecek olana karşılık gelir. Arıza durumunda, elektrik alanı, bağlı elektronları serbest bırakır. Uygulanan elektrik alanı yeterince yüksekse, arka plandaki radyasyona maruz kalan serbest elektronlar, çığ yıkılması adı verilen bir süreçte nötr atomlar veya moleküller ile çarpışmalar sırasında ilave elektronları serbest bırakabilen hızlara erişebilir. Arıza, oldukça hızlı bir şekilde (genellikle nanosaniye cinsinden) ortaya çıkar ve elektriksel olarak iletken bir yol oluşturur ve malzeme boyunca bozucu bir deşarj olur. Katı maddeler için, bir arıza olayı yalıtım kabiliyetini ciddi derecede düşürür veya hatta yok eder.
Görünür dielektrik mukavemetini etkileyen faktörler
numune kalınlığı arttıkça azalır.
çalışma sıcaklığı arttıkça azalır.
artan frekansla azalır.
Gazlar (örneğin azot, kükürt hekzaflorid) için normalde artan nem ile azalır.
Hava için, mutlak nem arttıkça dielektrik mukavemeti biraz yükselir, ancak bağıl nemin artmasıyla azalır.
Kırılma alanı gücü
Parçalanmanın gerçekleştiği alan kuvveti, dielektrikin (yalıtkan) ve elektrik alanının uygulandığı elektrotların geometrisine ve ayrıca elektrik alanının uygulanma hızına bağlıdır. Dielektrik malzemeler genellikle minik kusurlar içerdiğinden, pratik dielektrik mukavemet, ideal, kusursuz bir malzemenin intrensek dielektrik mukavemetinin bir fraksiyonu olacaktır. Dielektrik filmler, aynı materyalin daha kalın numunelerinden daha büyük dielektrik mukavemeti sergiler. Örneğin, birkaç yüz nm ila birkaç um kalınlığındaki silikon dioksit filmlerinin dielektrik mukavemeti yaklaşık 0.5GV / m'dir. Bununla birlikte, çok ince tabakalar (aşağıda, örneğin 100 nm) elektron tünellemesi nedeniyle kısmen iletken hale gelir. Yüksek gerilim kapasitörleri ve darbe transformatörleri gibi maksimum pratik dielektrik mukavemetinin gerekli olduğu çok katmanlı ince dielektrik filmler kullanılır. Gazların dielektrik mukavemeti, elektrodların şekline ve konfigürasyonuna bağlı olarak değişir, genellikle Azot gazı dielektrik gücünün bir fraksiyonu olarak ölçülür.
Çeşitli ortak malzemelerin dielektrik mukavemeti (MV / m veya 106 Volt / metre cinsinden):
Birimler
|
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 |
SI'de, dielektrik kuvveti birimi, metre başına volt (V / m) cinsindendir. Aynı zamanda santimetre (V / cm) volt, metre başına megavolts (MV / m) gibi ilgili birimlerin görülmesi de çok yaygın.
Laboratuvarımız EUROLAB dielectric strength test hizmetlerini akredite olarak gerçekleştirmektedir.