Los átomos en los materiales aislantes tienen electrones muy unidos, resistiendo muy bien el flujo de electrones libres. Sin embargo, los aisladores no pueden resistir cantidades indefinidas de voltaje. Con suficiente voltaje aplicado, cualquier material aislante eventualmente sucumbirá a la “presión” eléctrica, y luego se producirá un flujo de corriente. Sin embargo, a diferencia de la situación con los conductores donde la corriente está en proporción lineal al voltaje aplicado (dada una resistencia fija), la corriente a través de un aislante es bastante no lineal: para voltajes por debajo de cierto umbral, prácticamente no fluirá corriente, pero si el voltaje aplicado excede ese voltaje umbral (conocido como voltaje de ruptura o resistencia dieléctrica ), habrá una avalancha de Actual.
La resistencia dieléctrica es el voltaje requerido para causar ruptura dieléctrica , es decir, para forzar la corriente a través de un material aislante. Después de la descomposición dieléctrica, el material puede o no comportarse como un aislante, la estructura molecular ha sido alterada por la ruptura. Generalmente hay una “perforación” localizada del medio aislante donde la corriente fluyó durante la ruptura.
El grosor de un material aislante juega un papel en la determinación de su voltaje de ruptura. La resistencia dieléctrica específica a veces se enumera en términos de voltios por mil (1/1000 de pulgada) o kilovoltios por pulgada (las dos unidades son equivalentes), pero en la práctica se ha descubierto que la relación entre el voltaje de ruptura y el espesor no es exactamente lineal Un aislante tres veces más grueso tiene una resistencia dieléctrica un poco menos de 3 veces mayor. Sin embargo, para un uso aproximado de estimación, las clasificaciones de voltios por espesor están bien.
| Material * | Rigidez dieléctrica (kV / pulgada) |
|---|---|
| Vacío | 20 |
| Aire | 20 a 75 |
| Porcelana | 40 a 200 |
| Cera de parafina | 200 a 300 |
| Aceite para transformadores | 400 |
| Baquelita | 300 a 550 |
| Caucho | 450 a 700 |
| Goma laca | 900 |
| Papel | 1250 |
| Teflón | 1500 |
| Vidrio | 2000 a 3000 |
| Mica | 5000 |
* = Los materiales enumerados están especialmente preparados para uso eléctrico.
REVISIÓN:
- Con un voltaje aplicado lo suficientemente alto, los electrones pueden liberarse de los átomos de los materiales aislantes, lo que genera corriente a través de ese material.
- El voltaje mínimo requerido para “romper” un aislante forzando la corriente a través de él se llama voltaje de ruptura o rigidez dieléctrica .
- Cuanto más grueso es un trozo de material aislante, mayor es el voltaje de ruptura, y todos los demás factores son iguales.
- La resistencia dieléctrica específica generalmente se clasifica en una de dos unidades equivalentes: voltios por mil o kilovoltios por pulgada.
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