Tegangan Kerusakan Isolator

Atom-atom dalam bahan isolasi memiliki elektron yang terikat sangat erat, menahan aliran elektron bebas dengan sangat baik. Namun, isolator tidak dapat menahan tegangan dalam jumlah yang tidak terbatas. Dengan tegangan yang cukup, apa saja bahan isolasi pada akhirnya akan menyerah pada "tekanan" listrik, dan kemudian aliran arus akan terjadi. Namun, tidak seperti situasi dengan konduktor di mana arus berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan (diberikan resistansi tetap), arus melalui isolator cukup nonlinier:untuk tegangan di bawah ambang batas tertentu, hampir tidak ada arus yang akan mengalir, tetapi jika tegangan yang diberikan melebihi tegangan ambang itu (dikenal sebagai tegangan rusak atau kekuatan dielektrik ), akan ada aliran arus.

Kekuatan dielektrik adalah tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan kerusakan dielektrik , yaitu, untuk memaksa arus melalui bahan isolasi. Setelah kerusakan dielektrik, bahan mungkin atau mungkin tidak berperilaku sebagai isolator lagi, struktur molekul telah diubah oleh pelanggaran tersebut. Biasanya ada "tusuk" lokal dari media isolasi di mana arus mengalir selama kerusakan.

Ketebalan suatu bahan isolasi berperan dalam menentukan tegangan tembusnya. Kekuatan dielektrik spesifik kadang-kadang dinyatakan dalam volt per mil (1/1000 inci), atau kilovolt per inci (kedua unit tersebut setara), tetapi dalam praktiknya ditemukan bahwa hubungan antara tegangan tembus dan ketebalan tidak tepat linier. Sebuah isolator tiga kali lebih tebal memiliki kekuatan dielektrik sedikit kurang dari 3 kali lipat. Namun, untuk penggunaan estimasi kasar, peringkat volt-per-tebal baik-baik saja.

Bahan* Kekuatan dielektrik (kV/inci) Vakum20Air20 hingga 75Porselen40 hingga 200Lilin Parafin200 hingga 300Minyak Transformator400Bakelite300 hingga 550Karet450 hingga 700Shellac900Kertas1250Teflon1500Kaca2000 hingga 3000Mika5000

* =Bahan yang terdaftar secara khusus disiapkan untuk penggunaan listrik.

TINJAUAN:

• Dengan tegangan yang diberikan cukup tinggi, elektron dapat dibebaskan dari atom bahan isolasi, menghasilkan arus melalui bahan tersebut.
• Tegangan minimum yang diperlukan untuk "mematahkan" isolator dengan memaksa arus melewatinya disebut tegangan rusak atau kekuatan dielektrik .
• Semakin tebal bahan isolasi, semakin tinggi tegangan tembus, semua faktor lainnya dianggap sama.
• Kekuatan dielektrik spesifik biasanya dinilai dalam salah satu dari dua unit yang setara:volt per mil, atau kilovolt per inci.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Konduktor dan Isolator