Электрическая прочность
Электрическая прочность — также диэлектрическая прочность — характеристика диэлектрика, минимальная напряжённость электрического поля, при которой наступает электрический пробой. Все газы, а также все твёрдые и жидкие диэлектрики обладают конечной электрической прочностью. Электрическая прочность измеряется в единицах напряжённости электрического поля[1] (обычно В/см).
Когда напряжённость электрического поля превышает электрическую прочность, диэлектрик начинает проводить электрический ток. Проводимость вызывается комбинацией ударной ионизации и туннельного просачивания; роль каждого из этих эффектов зависит от конкретного диэлектрика.
Изменение электропроводности происходит скачкообразно и часто приводит к разрушению диэлектрика вследствие перегрева, поэтому электрическая прочность измеряется с помощью коротких импульсов (чтобы результаты измерений не искажались тепловым пробоем).
Прочность различных материалов
- Слюда, кварц и другиe твёрдые диэлектрики с хорошими изолирующими свойствами обладают прочностью до 106—107 В/см;
- электрическая прочность жидкого диэлектрика очень сильно зависит от его чистоты и также может достигать 106 В/см;
- электрическая прочность газов линейно зависит от давления (см. Закон Пашена) и существенно — от толщины слоя («отклонения» от закона Пашена); в случае воздуха в нормальных условиях с толщиной слоя 1 см электрическая прочность составляет приблизительно 3×104 В/см, у элегаза — в 2-4 раза выше. При понижении давления газа (вакуума ниже 10−5 мм рт. ст.) электрическая прочность увеличивается и может составлять порядка 107 В/см[2].
Примечания
- Электрическая прочность // Э — Электрофон. — М. : Советская энциклопедия, 1933, 1935. — Стб. 470. — (Большая советская энциклопедия : [в 66 т.] / гл. ред. О. Ю. Шмидт ; 1926—1947, т. 63).
- Физика диэлектриков. Г. А. Воробьев, Ю. П. Похолков, Ю. Д. Королев. Учебники Томского политехнического университета. 2003 г.