Охарактеризовать явление электрического пробоя и электрической прочности диэлектрика

Электрический пробой — лавинный пробой, связанный с тем, что носитель заряда на длине свободного пробега приобретает энергию, достаточную для ионизации молекул кристаллической решётки или газа и увеличивает концентрацию носителей заряда. При этом создаются свободные носители заряда (увеличивается концентрация электронов), которые вносят основной вклад в общий ток. Генерация носителей происходит лавинообразно.

Различают поверхностный пробой и объёмный пробой диэлектриков. У полупроводников существует разновидность поверхностного пробоя, так называемый шнуровой эффект.

Электрический пробой – это разрушение диэлектрика, обусловленное ударной ионизацией электронами из-за разрыва связей между атомами, ионами или молекулами. Происходит за время 10^-5 – 10^-8 с.

Е _пр при электрическом пробое зависит главным образом от внутреннего строения диэлектрика и практически не зависит: от температуры, частоты приложенного напряжения; геометрических размеров образца, вплоть до толщин 10^-4 - 10^-5 см.

На электрическую прочность диэлектриков значительное влияние оказывает неоднородность образующегося в них электрического поля, которая, в свою очередь, зависит от степени неоднородности строения самого твердого диэлектрика.

Е _пр воздуха около 3 МВ/м, наибольших значений Е _пр при электрическом пробое у твердых диэлектриков достигает 10² – 10³ МВ/м, у тщательно очищенных жидких диэлектриков Е _прсоставляет примерно 10² МВ/м.

Электрическая прочность — характеристика диэлектрика, минимальная напряжённость электрического поля, при которой наступает электрический пробой. Все газы, а также все твёрдые и жидкие диэлектрики обладают конечной электрической прочностью.