Rigidità dielettrica

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

In fisica la rigidità dielettrica è definita come il valore limite di campo elettrico, espresso comunemente in kV/mm (kilovolt su millimetro), oltre il quale si produce una conduzione di elettricità (scarica elettrica) attraverso il materiale dielettrico.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Se il campo elettrico supera tale valore, gli atomi o le molecole del materiale subiscono un processo di ionizzazione a valanga, che provoca un arco elettrico attraverso il materiale. A causa del calore e della pressione provocati dalla ionizzazione improvvisa il materiale subisce, se solido, alterazioni permanenti: può perforarsi, fessurarsi o anche incendiarsi.

La rigidità dielettrica determina il limite massimo di tensione sopportabile da un condensatore o da un cavo elettrico, oppure la distanza minima di separazione in aria che deve avere un conduttore in alta tensione per garantire l'isolamento.

Quando lo spessore di uno strato isolante si riduce a spessori di millesimi di millimetro, anche tensioni relativamente basse possono dare origine a campi elettrici elevatissimi e superare il valore di rigidità dielettrica. È questo il motivo per cui i circuiti integrati usati in elettronica sono particolarmente suscettibili di essere danneggiati da scariche elettrostatiche.

La determinazione del valore di rigidità dielettrica si effettua applicando valori progressivamente crescenti di differenza di potenziale tra due facce di un campione di dimensioni e forma standard di un materiale.

Rigidità dielettrica di alcuni materiali[modifica | modifica wikitesto]

Materiale Rigidità dielettrica [kV/mm]
Aria secca a pressione standard 3
Acqua distillata 15
Olio minerale 7,5-16
Olio per trasformatori 12-17
Bachelite 10
Carta non trattata 6
Carta paraffinata 40-50
Gomma naturale 20-40
Mica 50-120
Polietilene 50
Politetrafluoroetilene 65
Porcellana 12-30
Vetro 25-100

Nei fluidi[modifica | modifica wikitesto]

Nei fluidi, l'arco elettrico non ha effetti distruttivi (a meno che non si tratti di fluidi infiammabili o detonanti) e dopo la scarica il mezzo fluido ritorna isolante come prima, con identiche caratteristiche. La scarica elettrica può però provocare reazioni chimiche, per esempio la sintesi di ozono nell'aria. Per tensioni molto vicine alla rigidità dielettrica, nei fluidi si verifica l'effetto corona, dovuto al moto degli ioni presenti.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

elettromagnetismo Portale Elettromagnetismo: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di elettromagnetismo