Ο όρος διηλεκτρικό μπορεί στην πραγματικότητα να οριστεί ως το μέγιστο ηλεκτρικό πεδίο από το οποίο το μονωτικό υλικό μπορεί να αντέξει υπό ιδανικές συνθήκες ένα καθαρό υλικό χωρίς φθορά (δηλ., Αποτυχία των μονωτικών ιδιοτήτων).
Για μια ειδική διαμόρφωση του διηλεκτρικού υλικού και των ηλεκτροδίων, το ελάχιστο εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο (δηλαδή, η εφαρμοζόμενη τάση διαιρείται με την απόσταση διαχωρισμού των ηλεκτροδίων) έχει ως αποτέλεσμα δυσλειτουργία. Αυτή είναι η έννοια της τάσης σφάλματος.
Η θεωρητική διηλεκτρική αντοχή ενός υλικού είναι μια ιδιότητα εγγενής στο χύδην υλικό και είναι ανεξάρτητη από τη διαμόρφωση των ηλεκτροδίων στα οποία εφαρμόζεται το υλικό ή το πεδίο. Αυτή η "διηλεκτρική αντοχή πυρήνα" αντιστοιχεί σε εκείνη που μετράται χρησιμοποιώντας καθαρά υλικά υπό ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες. Σε περίπτωση βλάβης, το ηλεκτρικό πεδίο απελευθερώνει τα συνδεδεμένα ηλεκτρόνια.
Αν το εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο είναι αρκετά υψηλό, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που εκτίθενται στην ακτινοβολία υποβάθρου μπορούν να φτάσουν σε ταχύτητες που μπορούν να απελευθερώσουν επιπρόσθετα ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια συγκρούσεων με ουδέτερα άτομα ή μόρια σε μια διαδικασία που ονομάζεται καταστροφή χιονοστιβάδας.
Το σφάλμα συμβαίνει πολύ γρήγορα (συνήθως σε νανοδευτερόλεπτα) και σχηματίζει μια ηλεκτρικά αγώγιμη διαδρομή και μια ενοχλητική εκκένωση μέσω του υλικού. Για τα στερεά, ένα συμβάν αποτυχίας μειώνει σημαντικά ή και καταστρέφει τη δυνατότητα μόνωσης.
Παράγοντες που επηρεάζουν την φαινόμενη διηλεκτρική αντοχή
το πάχος του δείγματος μειώνεται.
μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία εργασίας.
μειώνεται με αυξανόμενη συχνότητα.
Για τα αέρια (π.χ. άζωτο, εξαφθοριούχο θείο) μειώνεται κανονικά με την αύξηση της υγρασίας.
Για τον αέρα, η διηλεκτρική αντοχή αυξάνεται ελαφρά καθώς αυξάνεται η απόλυτη υγρασία, αλλά μειώνεται με την αύξηση της σχετικής υγρασίας.
Ένταση πεδίου θραύσης
Η ισχύς πεδίου στην οποία λαμβάνει χώρα η αποσύνθεση εξαρτάται από τη γεωμετρία των ηλεκτροδίων στα οποία εφαρμόζεται το διηλεκτρικό (μονωτικό) και το ηλεκτρικό πεδίο, καθώς και από την ταχύτητα με την οποία εφαρμόζεται το ηλεκτρικό πεδίο. Δεδομένου ότι τα διηλεκτρικά υλικά γενικά περιέχουν μικρά ελαττώματα, η πρακτική διηλεκτρική αντοχή θα είναι ιδανικά ένα κλάσμα της εγγενής διηλεκτρικής αντοχής ενός άψογου υλικού.
Τα διηλεκτρικά φιλμ παρουσιάζουν μεγαλύτερη διηλεκτρική αντοχή από ότι τα παχύτερα δείγματα του ιδίου υλικού. Για παράδειγμα, η διηλεκτρική αντοχή των μεμβρανών διοξειδίου του πυριτίου που έχουν πάχος αρκετών εκατοντάδων nm έως αρκετών umm είναι περίπου 0.5GV / m. Ωστόσο, πολύ λεπτά στρώματα (κάτω, για παράδειγμα, 100 nm) καθίστανται μερικώς αγώγιμα λόγω σήραγγας ηλεκτρονίων.
Χρησιμοποιούνται πολυστρωματικές λεπτές διηλεκτρικές μεμβράνες, όπου απαιτείται μέγιστη πρακτική διηλεκτρική αντοχή, όπως πυκνωτές υψηλής τάσης και παλμογενείς μετασχηματιστές. Η διηλεκτρική ισχύς των αερίων ποικίλει ανάλογα με το σχήμα και τη διαμόρφωση των ηλεκτροδίων, συνήθως το αέριο του αζώτου μετριέται ως κλάσμα της διηλεκτρικής αντοχής.
