Memahami Tegangan Hancur: Definisi, Pentingnya, dan Aplikasi
Tegangan hancur, kadang juga disebut dielectric strength atau striking voltage, adalah jumlah gaya listrik yang diperlukan untuk mengubah properti listrik suatu objek. Seb paling umum, digunakan dengan respecto terhadap insulator. Tegangan hancur adalah tegangan minimum yang diperlukan untuk memaksa insulator untuk menghantarkan sejumlah listrik. Pengukuran ini hanya bermakna dalam hubungan dengan sistem yang ada; ini adalah titik di mana bahan menantang ekspektasi operator tentang bagaimana ia akan berfungsi.
Insulator, menurut definisi, tidak menghantarkan listrik. Tegangan hancur adalah titik di mana bahan berhenti menjadi insulator dan menjadi resistor; yaitu, menghantarkan listrik pada beberapa proporsi dari arus total. Insulator dikarakterisasi oleh atom dengan elektron yang terikat erat. Gaya atom yang menahan elektron ini melebihi sebagian besar tegangan luar yang mungkin menginduksi elektron untuk mengalir. Gaya ini terbatas, namun, dan selalu dapat dipotensi melebihi oleh tegangan eksternal, yang kemudian akan menyebabkan elektron mengalir dengan beberapa laju melalui zat tersebut.
Semua hal lainnya sama, kualitas insulator meningkat seiring dengan meningkatnya tegangan hancurnya. Oleh karena itu, porlain, yang memiliki dielectric strength sekitar 100 kilovolt per inci, adalah insulator yang biasa. Kaca, yang hancur pada 20 kali tegangan yang porlain, jauh lebih baik.
Dioda juga memiliki tegangan hancur. Dioda sederhana dimaksudkan untuk menghantarkan listrik hanya dalam satu arah, yang disebut "forward." Pada tegangan yang cukup tinggi, namun, dioda dapat dibuat untuk menghantarkan listrik dalam arah "reverse." Beberapa dioda, yang disebut avalanche diodes, dimaksudkan untuk jenis penggunaan ini. Pada tegangan rendah, mereka menghantarkan listrik hanya dalam satu arah. Pada titik tertentu, mereka menghantarkannya sama efektifnya di arah lain. Ini membedakan mereka dari insulator dan dioda lainnya, yang, bahkan di atas level breakdown, mempertahankan resistensi yang relatif tinggi. Tidak mengherankan, triode dan komponen elektronik khusus lainnya juga hancur pada titik tertentu dan mulai menghantarkan listrik sepanjang jalur yang ditetapkan oleh tegangan yang cukup tinggi.
Dalam praktik, menentukan tegangan hancur yang tepat dari suatu bahan adalah sulit. Angka tertentu yang terlampir pada kuantitas ini bukan konstanta yang andal seperti titik leleh; ini adalah rata-rata statistik. Akibatnya, saat merancang rangkaian, seseorang harus memastikan bahwa tegangan maksimumnya jauh di bawah tegangan hancur terendah dari mana pun bahan yang terlibat. Sistem listrik hanya sebaiknya tegangan hancur terendah dari salah satu komponennya.
