절연 재료의 원자는 매우 단단히 결합된 전자를 가지고 있어 자유 전자 흐름에 매우 잘 저항합니다. 그러나 절연체는 무한한 양의 전압에 저항할 수 없습니다. 충분한 전압이 인가되면 모든 절연 재료는 결국 전기적 "압력"에 굴복하고 전류가 흐릅니다. 그러나 전류가 인가된 전압에 선형적으로 비례하는 도체 의 상황 (고정된 저항이 주어짐)과 달리 절연체를 통과하는 전류는 매우 비선형적입니다. 특정 임계값 아래의 전압의 경우 사실상 전류가 흐르지 않지만 인가된 전압이 해당 임계값 전압( 파괴 전압 또는 유전 강도 라고 함 )을 초과하면 전류가 급증합니다.
유전 강도 는 유전 파괴를 일으키는 데 필요한 전압, 즉 절연 재료를 통해 전류를 강제로 흐르게 하는 데 필요한 전압입니다. 유전 파괴 후, 재료는 더 이상 절연체로 작동할 수도 있고 작동하지 않을 수도 있으며, 분자 구조는 파괴로 인해 변경되었습니다. 일반적으로 파괴 중에 전류가 흐른 절연 매체에 국부적인 "구멍"이 있습니다.
절연 재료의 두께는 파괴 전압을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 특정 유전 강도는 때때로 볼트/밀(1/1000인치) 또는 킬로볼트/인치(두 단위가 동일함)로 나열되지만 실제로 파괴 전압과 두께 간의 관계는 정확히 선형적이지 않은 것으로 밝혀졌습니다. 두께가 3배 더 두꺼운 절연체는 유전 강도가 3배보다 약간 작습니다. 그러나 대략적인 추정 용도로는 두께당 볼트 정격이 좋습니다.
재료*유전 강도(kV/인치)
| 진공 | 20 |
| 공기 | 20에서 75까지 |
| 도자기 | 40에서 200까지 |
| 파라핀 왁스 | 200~300 |
| 변압기 오일 | 400 |
| 베이클라이트 | 300에서 550까지 |
| 고무 | 450에서 700까지 |
| 때리다 | 900 |
| 종이 | 1250 |
| 테프론 | 1500 |
| 유리 | 2000에서 3000까지 |
| 운모 | 5000 |
* = 나열된 재료는 전기용으로 특별히 준비되었습니다.
검토:
- 충분히 높은 전압을 인가하면 절연 물질의 원자로부터 전자가 분리되어 해당 물질에 전류가 흐를 수 있습니다.
- 절연체에 전류를 흘려 "파괴"하는 데 필요한 최소 전압을 파괴 전압 또는 유전 강도 라고 합니다 .
- 다른 모든 요소가 동일하다면, 절연 재료가 두꺼울수록 파괴 전압은 높아집니다.
- 특정 유전 강도는 일반적으로 두 가지 동등한 단위, 즉 밀당 볼트나 인치당 킬로볼트 중 하나로 평가됩니다.