Кіріспе
Физикада диэлектрлік беріктік термині мынадай мағыналарды білдіреді: таза электр оқшаулағыш материал үшін, материалдың идеал жағдайда электрлік бұзылуға ұшырамастан және электр өткізгіш бола алмайтын (яғни, оқшаулағыш қасиеттерін жоғалта алмайтын) ең жоғары электр өрісі. Диэлектрлік материалдың нақты бір бөлігі және электродтардың орналасуы үшін, бұзылуды тудыратын ең төменгі қолданылатын электр өрісі (яғни, қолданылатын кернеуді электродтар арасындағы қашықтыққа бөлу). Бұл – бұзылу кернеуінің ұғымы. Материалдың теориялық диэлектрлік беріктігі – бұл материалдың ішкі қасиеті және ол материалдың немесе өріс қолданылатын электродтардың конфигурациясына тәуелсіз. Бұл "ішкі диэлектрлік беріктік" таза материалдарды қолдана отырып, зертханалық идеал жағдайларда өлшенетін шамаға сәйкес келеді. Бұзылу кезінде электр өрісі байланысқан электрондарды босатады. Егер қолданылатын электр өрісі жеткілікті жоғары болса, қоршаған сәулеленуден босатылған электрондар бейтарап атомдар немесе молекулалармен соқтығысу арқылы қосымша электрондарды босата алатын жылдамдыққа дейін үдеуі мүмкін, бұл лавиналық бұзылу деп аталатын процесс. Бұзылу өте күрт (әдетте наносекундтар ішінде) жүреді, нәтижесінде электр өткізгіш жол және материал арқылы бұзушы разряд пайда болады. Қатты материалда бұзылу оқиғасы оның оқшаулау қабілетін күрт төмендетеді немесе тіпті жояды.
In physics, the term dielectric strength has the following meanings:
for a pure electrically insulating material, the maximum electric field that the material can withstand under ideal conditions without undergoing electrical breakdown and becoming electrically conductive (i. e. without failure of its insulating properties). For a specific piece of dielectric material and location of electrodes, the minimum applied electric field (i. e. the applied voltage divided by electrode separation distance) that results in breakdown. This is the concept of breakdown voltage. The theoretical dielectric strength of a material is an intrinsic property of the bulk material, and is independent of the configuration of the material or the electrodes with which the field is applied. This "intrinsic dielectric strength" corresponds to what would be measured using pure materials under ideal laboratory conditions. At breakdown, the electric field frees bound electrons. If the applied electric field is sufficiently high, free electrons from background radiation may be accelerated to velocities that can liberate additional electrons by collisions with neutral atoms or molecules, in a process known as avalanche breakdown. Breakdown occurs quite abruptly (typically in nanoseconds), resulting in the formation of an electrically conductive path and a disruptive discharge through the material. In a solid material, a breakdown event severely degrades, or even destroys, its insulating capability.
Электрлік ақау
Электр тогы – электр өрісінің әсерінен материалдағы электр зарядталған бөлшектердің ағыны. Электр тогын тудыратын жылжымалы зарядталған бөлшектер заряд тасымалдаушылар деп аталады. Әр түрлі заттарда әр түрлі бөлшектер заряд тасымалдаушы ретінде қызмет етеді: металдар мен басқа қатты денелерде әр атомның сыртқы электрондарының (жетектілік электрондары) кейбіреулері материал ішінде жылжуға қабілетті; электролиттер мен плазмада бұл иондар, электр зарядталған атомдар немесе молекулалар және электрондар болып табылады. Ағызу үшін жеткілікті заряд тасымалдаушылардың жоғары концентрациясына ие зат, оған қолданылатын берілген кернеу арқылы құрылған берілген электр өрісімен үлкен ток өткізеді, сондықтан оның электрлік кедергісі төмен болады; мұндай зат электрлік өткізгіш деп аталады. Аз заряд тасымалдаушылары бар материал берілген электр өрісімен өте аз ток өткізеді және жоғары кедергіге ие; мұндай материал электр оқшаулағышы деп аталады. Дегенмен, кез келген оқшаулағыш материалға жеткілікті электр өрісі қолданылған кезде, белгілі бір өріс күшіне жеткенде материалдағы заряд тасымалдаушылардың концентрациясы күрт өседі, нәтижесінде оның кедергісі төмендейді және ол өткізгішке айналады. Бұл электрлік тежелу деп аталады. Тежелудің физикалық механизмі әр түрлі заттарда әртүрлі болады. Қатты денеде бұл әдетте электр өрісінің сыртқы валентті электрондарды атомдарынан тартып алып, жылдам қозғалысқа келтірген кезде пайда болады. Тежелудің пайда болатын өріс күші – материалдың ішкі қасиеті, оны диэлектрлік беріктік деп атайды. Электр тізбектерінде электрлік тежелу көбінесе қаланған жағдай болып табылады, оқшаулағыш материалдың бұзылуына байланысты қысқа тұйықталу туындайды, нәтижесінде жабдықтың қатаң бұзылуына әкеледі. Кедергінің күрт төмендеуі материал арқылы жоғары ток ағынына себеп болады, ал кенеттен жоғары Жоульдік қыздыру материалдың немесе тізбектің басқа бөліктерінің еруіне немесе жарылыспен буға айналуына әкелуі мүмкін. Алайда, тежелудің өзі қайтымды процесс. Сыртқы тізбектен берілетін ток жеткілікті шектелген болса, материалға зақым келмейді және қолданылатын кернеуді азайту материалдың оқшаулағыш күйіне оралуына әкеледі.
Бірліктер
СИ жүйесінде диэлектрлік беріктіктің бірлігі вольтқа метр (В/м) болып табылады. Сантиметрге вольт (В/см), метрге мегавольт (МВ/м) және тағы да басқа байланысты бірліктер де жиі кездеседі. АҚШ-тың дәстүрлі бірліктерінде диэлектрлік беріктік көбінесе вольтқа мильмен (миль – 1/1000 дюйм) көрсетіледі. Айналдыру: