نمایش مبدأ برای استقامت دی‌الکتریک

[[پرونده:Olie doorslagspanningstester.jpg|بندانگشتی|تصویر یک دستگاه اندازه‌گیر قدرت شکست روغن نو یا کارکرده]]
در [[فیزیک]]، اصطلاح '''استقامت دی‌الکتریک''' به معنای زیر است:
* برای یک ماده [[عایق الکتریکی|عایق‌ساز الکتریکی]] خالص، حداکثر [[میدان الکتریکی]] که ماده در شرایط ایده‌آل می‌تواند تاب‌آورد بدون اینکه دچار [[شکست الکتریکی]] و رسانشی الکتریکی شود (یعنی بدون از بین رفتن ویژگی‌های عایق‌سازی آن).
* برای یک قطعه خاص از مواد دی‌الکتریک و محل قرارگیری [[الکترود]]ها، حداقل میدان الکتریکی اعمال شده (یعنی ولتاژ اعمال شده تقسیم بر فاصله جداسازی الکترود) که منجر به [[شکست الکتریکی|شکست]] می‌شود. این مفهوم [[ولتاژ شکست]] است.

== شکست الکتریکی ==
[[جریان الکتریکی]] شارش الکتریکی [[ذرات باردار]] در یک ماده ناشی از [[میدان الکتریکی]] است. ذرات باردار متحرک که مسئول جریان الکتریکی هستند، [[حامل بار|حامل‌های بار]] نامیده می‌شوند. در مواد مختلف ذرات مختلف به عنوان حامل بار عمل می‌کنند: در فلزات و سایر جامدات برخی از [[الکترون|الکترون‌]]های خارجی هر اتم ([[نوارهای هدایت و ظرفیت|الکترون‌های رسانا]]) قادر به حرکت در پیرامون مواد هستند. در [[الکترولیت|الکترولیت‌]]ها و [[پلاسما (فیزیک)|پلاسما]] [[یون|یون‌]]ها هستند، [[اتم]]‌ها یا [[مولکول|مولکول‌]]های دارای بار الکتریکی و الکترون‌ها هستند. ماده‌ای که دارای غلظت بالایی از حامل‌های بار در دسترس برای رسانش باشد، جریان بزرگی را با میدان الکتریکی معین ایجاد شده توسط [[ولتاژ]] مشخصی که از طریق آن اعمال می‌شود، هدایت می‌کند و بنابراین [[مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی|مقاومت الکتریکی]] کمی دارد. این یک [[رسانای الکتریکی]] نامیده می‌شود. ماده‌ای که حامل‌های بار کمی داشته باشند، جریان بسیار کمی را با یک میدان الکتریکی مشخص هدایت می‌کند و از مقاومت بالایی برخوردار است. این [[عایق الکتریکی|نارسانای الکتریکی]] نامیده می‌شود.

== عوامل مؤثر بر استقامت دی‌الکتریک ظاهری ==
* با افزایش ضخامت نمونه کاهش می‌یابد.<ref>{{Cite web|last=DuPont Teijin Films|title=Mylar polyester film|year=2003|url=http://usa.dupontteijinfilms.com/informationcenter/downloads/Electrical_Properties.pdf|access-date=۲ ژوئیه ۲۰۲۱|archive-date=۱۹ دسامبر ۲۰۱۶|archive-url=https://web.archive.org/web/20161219161052/http://usa.dupontteijinfilms.com/informationcenter/downloads/Electrical_Properties.pdf|url-status=dead}}</ref> («نقایص» زیر را ببنید)
* با افزایش [[دمای عملیاتی|دمای کاری]] کاهش می‌یابد.
* با افزایش فرکانس کاهش می‌یابد.
* برای گازها (به عنوان مثال [[نیتروژن]]، [[هگزا فلوراید گوگرد]]) با افزایش [[رطوبت]] به‌طور معمول کاهش می‌یابد زیرا [[یون]]‌های موجود در آب می‌توانند کانال‌های رسانایی ایجاد کنند.
* برای گازها مطابق [[قانون پاشن]] با فشار افزایش می‌یابد
* برای [[هوا]]، استقامت دی‌الکتریک با افزایش رطوبت مطلق کمی افزایش می‌یابد اما با افزایش [[رطوبت نسبی]] کاهش می‌یابد<ref>{{Cite journal|last=Ritz|first=Hans|date=1932|title=Durchschlagfeldstärke des homogenen Feldes in Luft|journal=Archiv für Elektrotechnik|volume=26|issue=4|pages=219–232|doi=10.1007/BF01657189}}</ref>

استقامت دی‌الکتریک (در مگاولت بر متر (MV/m)، یا ۱۰<sup>۶</sup>&#x22C5;ولت بر متر) از مواد مختلف متداول هستند:
{| class="wikitable sortable"
!ماده
! data-sort-type="number" | استقامت دی‌الکتریک
(مگاولت بر متر) یا (ولت بر میکرون)
|-
| [[هلیوم|هلیم]] (نسبت به نیتروژن)<ref name="CRC">''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]]''</ref>{{سخ}}{{نیازمند شفاف‌سازی|date=ژوئیه ۲۰۲۱}}
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|0.15}}
|-
| [[جو زمین|هوا]]<ref>{{Cite web|url=https://hypertextbook.com/facts/2000/AliceHong.shtml|title=Dielectric Strength of Air|first=Alice|last=Hong|year=2000|website=The Physics Factbook|editor-last=Elert|editor-first=Glenn|accessdate=2020-06-18}}</ref>
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|3}}
|-
| [[هگزا فلوراید گوگرد|سولفور هگزافلوراید]]
|{{Ntsh|۹٫۱۵}} ۸٫۵ تا ۹٫۸
|-
| [[آلومینیوم اکسید|آلومینا]]
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|۱۳٫۴}}
|-
| [[شیشه]] پنجره
|{{Ntsh|۱۱٫۸}} ۹٫۸ تا ۱۳٫۸
|-
| [[شیشه بوروسیلیکات]]
|{{Ntsh|۳۰}} ۲۰ تا ۴۰
|-
| [[روغن‌های سیلیکون|روغن سیلیکون]]،
[[روغن معدنی]]<ref>{{Cite web|last=Föll|first=H.|url=http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/kap_3/backbone/r3_5_1.html|title=3.5.1 Electrical Breakdown and Failure|publisher=Tf.uni-kiel.de|accessdate=2020-06-18}}</ref>
|{{Ntsh|۱۲٫۵}} ۱۰ تا ۱۵
|-
| [[بنزن]]
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|۱۶۳}}
|-
| [[پلی‌استایرن|پلی استایرن]]
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|۱۹٫۷}}
|-
| [[پلی‌اتیلن|پلی اتیلن]]<ref>{{Cite web|url=https://hypertextbook.com/facts/2009/CherryXu.shtml|title=Dielectric strength of polyethylene|first=Cherry|last=Xu|year=2009|website=The Physics Factbook|editor-last=Elert|editor-first=Glenn|accessdate=2020-06-18}}</ref>
|{{Ntsh|۲۰٫۳}} ۱۹ تا ۱۶۰
|-
| لاستیک [[نئوپرین|نئوپرن]]
|{{Ntsh|21.65}} ۱۵٫۷ تا ۲۶٫۷
|-
| [[آب]] مقطر
|{{Ntsh|۶۷٫۵}}۶۵ تا ۷۰
|-
| [[خلأ|خلا]] زیاد (۲۰۰ [[پاسکال (یکا)|میکروپاسکال]])
(انتشار میدانی محدود)<ref>{{Cite conference|conference=20th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum|url=http://www.htee.tu-bs.de/forschung/veroeffentlichungen/giere2002.pdf|title=HV dielectric strength of shielding electrodes in vacuum circuit-breakers|last1=Giere|first1=Stefan|last2=Kurrat|first2=Michael|last3=Schümann|first3=Ulf|access-date=2020-06-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20120301112907/http://www.htee.tu-bs.de/forschung/veroeffentlichungen/giere2002.pdf|archive-date=2012-03-01|url-status=dead}}</ref>
|{{Ntsh|۳۰}}۲۰ تا ۴۰
(بستگی به شکل الکترود دارد)
|-
| [[شیشه سیلیسی|سیلیس ذوب‌شده]]
|{{Ntsh|۵۷۰}}۴۷۰ تا ۶۷۰
|-
| کاغذ مومی<ref>{{Cite web|url=https://hypertextbook.com/facts/2007/DashaMulyukova.shtml|title=Dielectric strength of waxed paper|first=Dasha|last=Mulyakhova|year=2007|website=The Physics Factbook|editor-last=Elert|editor-first=Glenn|accessdate=2020-06-18}}</ref>
|{{Ntsh|۵۰}}۴۰ تا ۶۰
|-
| [[پلی تترافلوئورواتیلن]]
(تفلون، [[اکستروژن|اکسترودشده]])
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|19.7}}
|-
| [[پلی تترافلوئورواتیلن]]
(تفلون، پوسته عایق)<ref>{{Cite web|last=Glenn Elert|url=https://physics.info/dielectrics/|title=Dielectrics - The Physics Hypertextbook|publisher=Physics.info|accessdate=2020-06-18}}</ref>
|{{Ntsh|۱۱۶٫۵}} ۶۰ تا ۱۷۳
|-
| [[پلی‌اتراترکتون]]
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|23}}
|-
| [[میکا]]
| {{Ntsh|۳۰}}{{Number table sorting|۱۱۸}}
|-
| [[الماس]]<ref>{{Cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/267937297|title=Electronic properties of diamond|publisher=el.angstrom.uu.se|accessdate=2013-08-10}}</ref>
| {{Ntsh|۳۰}}۲۰۰۰
|-
| [[تیتانات زیرکونات سرب]]
|{{Ntsh|۱۷}} ۱۰ تا ۲۵<ref>{{Cite journal|last=Moazzami|first=Reza|last2=Chenming Hu|last3=William H. Shepherd|date=September 1992|title=Electrical Characteristics of Ferroelectric PZT Thin Films for DRAM Applications|url=http://www.eecs.berkeley.edu/~hu/PUBLICATIONS/Hu_papers/Hu_JNL/HuC_JNL_114.pdf|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|volume=39|issue=9|page=2044|bibcode=1992ITED...39.2044M|doi=10.1109/16.155876}}</ref><ref>{{Cite journal|last=B. Andersen|last2=E. Ringgaard|last3=T. Bove|last4=A. Albareda|last5=R. Pérez|year=2000|title=Performance of Piezoelectric Ceramic Multilayer Components Based on Hard and Soft PZT|url=https://www.researchgate.net/publication/237514139|journal=Proceedings of Actuator 2000|pages=419–422}}</ref>
|}

== واحدها ==
در [[دستگاه بین‌المللی یکاها|SI]]، واحد استقامت دی‌الکتریک [[ولت]] بر [[متر]] (V/m) است. همچنین مشاهده واحدهای مرتبط مانند ولت بر [[سانتی‌متر]] (V/cm)، مگاولت بر متر (MV/m) و غیره معمول است.

در [[واحدهای اندازه‌گیری آمریکایی|واحدهای مرسوم ایالات متحده]]، استقامت دی‌الکتریک غالباً بر حسب ولت بر [[میل (یکای انگلیسی)|میل]] مشخص می‌شود (یک میل ۱/۱۰۰۰ [[اینچ]] است).<ref>For one of many examples, see ''Polyimides: materials, processing and applications'', by A.J. Kirby, [https://books.google.com/books?id=N7EigauKuTIC&pg=PA19 google books link]</ref> تبدیل به شرح زیر است:

: <math>\begin{align}
  1 \text{ V/m} &= 2.54\times 10^{-5} \text{ V/mil} \\
 1 \text{ V/mil} &= 3.94\times 10^{4} \text{ V/m}
\end{align}</math>

== جستارهای وابسته ==
* [[ولتاژ شکست]]
* [[گذردهی نسبی]]
* [[حرکت براونی چرخشی]]
* [[قانون پاشن]] - تغییر استقامت دی‌الکتریک گاز مربوط به فشار
* [[درختی شدن الکتریکی]]
* [[نقش لیختنبرگ]]

== منابع ==
{{چپ‌چین}}
{{پانویس|30em|۲}}
* {{FS1037C MS188}}
{{پایان چپ‌چین}}

== پیوند به بیرون ==
* [http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1474271 مقاله «حداکثر استقامت دی‌الکتریک پوسته‌های نازک اکسید سیلیکون» از ''ترنزاکشن IEEE در ادوات الکترونی'']
[[رده:الکتریسیته]]