
【化】 ***lectric strength
medium
【計】 M
【化】 medium
【醫】 excitatory transmitter; media; mediator; medium; neurogen; transmitter
intension; intensity; strength
【計】 intensity
【化】 strength
【醫】 intensity; strength
在電氣工程和材料科學領域,"介質強度"(英文:Dielectric Strength)指絕緣材料在發生電擊穿前所能承受的最高電場強度。它是衡量絕緣材料電氣絕緣性能的核心參數,單位為伏特每毫米(V/mm) 或千伏每毫米(kV/mm)。
物理意義
介質強度表示絕緣介質(如空氣、陶瓷、塑料、變壓器油等)抵抗電場作用而不被擊穿的能力。當施加于介質的電場強度超過其臨界值(即介質強度)時,材料内部會形成導電通道,導緻絕緣失效。
量化标準
介質強度通過實驗測定:在标準條件下(如溫度、濕度),對材料施加逐漸升高的電壓直至擊穿發生,此時電壓值除以材料厚度即為介質強度。例如,空氣的介質強度約為 3 kV/mm,雲母可達 100–200 kV/mm。
工程應用
該參數直接決定電氣設備的安全裕度。高壓設備(如變壓器、電纜、電容器)的絕緣設計需确保工作電場強度遠低于介質強度,通常留有 2–3 倍的安全系數。
"Dielectric Strength" 定義為 "在規定條件下,絕緣材料能承受而不擊穿的最高電場強度" 。
将其描述為 "介質在擊穿前所能承受的極限電場強度"(IEC 60050-212)。
強調介質強度與材料純度、溫度及電極形狀密切相關,是絕緣系統可靠性的關鍵指标。
介質強度直接影響設備絕緣壽命和安全性。例如,在高壓輸電系統中,絕緣子需具備高介質強度以耐受雷擊過電壓;電子元件的微型化亦要求介質材料在更薄厚度下維持高擊穿強度。
介質強度是物理學和工程學中的重要概念,主要描述材料在電場作用下的絕緣性能。以下是詳細解釋:
介質強度指介質材料承受高電場強度而不被電擊穿的能力。它反映了材料作為電絕緣體的可靠性,例如在高壓電路中防止電流洩漏或短路。
介質強度通常用伏特/密爾(V/mil)或伏特/厘米(V/cm)表示,用于量化材料能承受的最大電場強度。例如,某材料介質強度為100 V/μm,表示每微米厚度可承受100伏電壓。
當電場強度超過臨界值時,材料内部電子受強電場作用脫離原子束縛,引發雪崩效應(自由電子碰撞産生更多電子),導緻突發性擊穿電流,材料失效。此外,高壓産生的熱量也可能降低材料電阻率,引發熱擊穿。
總結來說,介質強度是衡量絕緣材料在高電場中穩定性的核心參數,對電子元件和電力系統的安全設計至關重要。
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