Электрический пробой диэлектриков
В твердых диэлектриках различают три основных вида пробоя: электрический, электротепловой и электрохимический. Возникновение того или иного вида пробоя в диэлектрике зависит от его свойств, формы электродов, условий эксплуатации.
Надежность и долговечность электрической изоляции проводов, диэлектрика конденсатора и других деталей радиоэлектронной аппаратуры зависят от электрической прочности диэлектрика. Пробоем называется потеря диэлектриком электроизолирующих свойств материала в канале, образующемся между электродами, под действием электрического поля. Напряжение, при котором происходит пробой, называется пробивным напряжением (Uпр).
Электрическую прочность диэлектрика Eпр в однородном электрическом поле определяют величиной пробивного напряжения Uпр, отнесенной к толщине диэлектрика d (расстоянию между электродами):
, В/м. (2.10)
Допускаются производные единицы измерения: МВ/м, кВ/мм, кВ/см.
В случае неоднородного поля под Eпр подразумевают среднее значение пробивной напряженности.
Величина Eпр характеризует способность диэлектрика противостоять разрушающему действию электрического поля.
Явление пробоя связано с нарушением химических связей между молекулами (атомами), ионизацией атомов вещества лавинообразно нарастающим под действием ударной ионизации потоком электронов. Электрическая прочность материала определяется длиной свободного пробега электронов, то есть плотностью вещества и его агрегатным состоянием.