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理解绝缘体击穿电压与介电强度

绝缘材料电子束缚紧密,是阻碍自由电子流动的优良屏障。但即使最佳介质也无法承受无限电压。施加足够强电场时,任何绝缘体终将击穿,允许电流通过。

与导体电流随电压线性增加(给定电阻)不同,绝缘体电流-电压关系高度非线性。临界阈值以下——称击穿电压或介电强度——几乎无电流。超越阈值则电流骤增。

介电强度指强迫电流穿过绝缘材料所需电压,即将其“击穿”。击穿后分子结构可能改变,绝缘体可能不再保持原特性。通常在电流路径处形成局部穿孔。

材料厚度影响击穿电压。比介电强度常用伏特/密耳(1/1000英寸)或千伏/英寸表示,但关系非严格线性:厚度增三倍,介电强度增加略少于三倍。粗略估算用电压/厚度额定值仍可接受。

材料介电强度
真空20
空气20 to 75
瓷40 to 200
石蜡200 to 300
变压器油400
贝克莱特300 to 550
橡胶450 to 700
虫胶900
纸1250
特氟龙1500
玻璃2000 to 3000
云母5000

* 列表材料均为电气用途特制。

核心要点

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