Что такое напряжение пробоя?

Что такое напряжение пробоя?

А Вы знаете, что такое напряжение пробоя?

Напряжение пробоя

Напряжение пробоя, иногда также называемое электрической прочностью или ударным напряжением, представляет собой величину электрической силы, необходимой для преобразования электрических свойств объекта. Чаще всего он используется в отношении изоляторов. Пробойное напряжение — это минимальное напряжение, необходимое для того, чтобы заставить изолятор провести некоторое количество электричества. Это измерение имеет смысл только в отношении существующей системы; это тот момент, когда материал не соответствует ожиданиям оператора относительно того, как он будет функционировать.

Изоляторы, по определению, не проводят электричества. Напряжение пробоя — это точка, в которой материал перестает быть изолятором и становится резистором; т. е. проводит электроэнергию в некоторой пропорции от общего тока. Изоляторы характеризуются атомами с плотно связанными электронами. Атомные силы, удерживающие эти электроны, превышают большинство внешних напряжений, которые могут побуждать электроны течь. Однако эта сила конечна и всегда может быть превышена внешним напряжением, которое затем приведет к тому, что электроны будут протекать с определенной скоростью через вещество.

При прочих равных условиях качество изолятора увеличивается вместе с его пробивным напряжением. Следовательно, фарфор, имеющий диэлектрическую прочность около 100 киловольт на дюйм, является посредственным изолятором. Стекло, которое разрушает в 20 раз больше напряжения, чем фарфор, намного лучше.

Диоды также имеют напряжение пробоя. Простые диоды предназначены для проведения электричества только в одном направлении, называемом «вперед». При достаточно высоком напряжении, однако, диод может быть сделан для проведения электричества в «обратном направлении». Некоторые диоды, называемые лавинными диодами, предназначены для такого типа использования. При низком напряжении они проводят электричество только в одном направлении. В определенный момент они проводят его так же эффективно в другом направлении. Это отличает их от изоляторов и других диодов, которые, даже выше уровня пробоя, поддерживают относительно высокое сопротивление. Неудивительно, что триоды и другие специализированные электронные компоненты также разрушаются в определенный момент и начинают проводить электричество вдоль пути, продиктованного достаточно высоким напряжением.

На практике определить точное напряжение пробоя материала сложно. Конкретное число, прикрепленное к этой величине, не является надежной константой, такой как точка плавления; это статистический средний показатель. Следовательно, при проектировании схемы следует убедиться, что ее максимальное напряжение значительно ниже минимального напряжения пробоя любого из материалов. Электрическая система настолько же хороша, как наименьшее пробивное напряжение одного из его компонентов.