Voltaje de ruptura del aislador

Los átomos de los materiales aislantes tienen electrones muy unidos, que resisten muy bien el flujo de electrones libres. Sin embargo, los aisladores no pueden resistir cantidades indefinidas de voltaje. Con suficiente voltaje aplicado, cualquiera El material aislante eventualmente sucumbirá a la “presión” eléctrica, y luego ocurrirá el flujo de corriente. Sin embargo, a diferencia de la situación con conductores donde la corriente está en proporción lineal al voltaje aplicado (dada una resistencia fija), la corriente a través de un aislador es bastante no lineal:para voltajes por debajo de un cierto umbral, virtualmente no fluirá corriente, pero si el voltaje aplicado excede ese voltaje umbral (conocido como voltaje de ruptura o rigidez dieléctrica ), habrá una avalancha de corriente.

Fuerza dieléctrica es el voltaje necesario para provocar una avería dieléctrica , es decir, forzar la corriente a través de un material aislante. Después de la ruptura dieléctrica, el material puede o no comportarse más como aislante, habiendo sido alterada la estructura molecular por la ruptura. Por lo general, hay una "perforación" localizada del medio aislante donde fluyó la corriente durante la ruptura.

El espesor de un material aislante juega un papel en la determinación de su voltaje de ruptura. La rigidez dieléctrica específica a veces se enumera en términos de voltios por mil (1/1000 de pulgada) o kilovoltios por pulgada (las dos unidades son equivalentes), pero en la práctica se ha encontrado que la relación entre el voltaje de ruptura y el espesor no es exactamente lineal. Un aislante tres veces más grueso tiene una rigidez dieléctrica un poco menos de 3 veces más. Sin embargo, para el uso de estimaciones aproximadas, las clasificaciones de voltios por espesor están bien.

Material * Rigidez dieléctrica (kV / pulgada) Vacío 20 Aire 20 a 75 Porcelana 40 a 200 Cera de parafina 200 a 300 Aceite de transformador 400 Bakelita 300 a 550 Caucho 450 a 700 Goma laca 900 Papel 1250 Teflón 1500 Vidrio 2000 a 3000 Mica 5000

* =Los materiales enumerados están especialmente preparados para uso eléctrico.

REVISAR:

• Con un voltaje aplicado lo suficientemente alto, los electrones pueden liberarse de los átomos de los materiales aislantes, lo que genera corriente a través de ese material.
• El voltaje mínimo requerido para "romper" un aislante forzando la corriente a través de él se llama voltaje de ruptura o rigidez dieléctrica .
• Cuanto más gruesa sea una pieza de material aislante, mayor será la tensión de ruptura, siendo todos los demás factores iguales.
• La rigidez dieléctrica específica se clasifica típicamente en una de dos unidades equivalentes:voltios por mil o kilovoltios por pulgada.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de conductores y aisladores