Wie würden Sie Hochspannung an ein Stück Dielektrikum anlegen, um sicherzustellen, dass es nicht zu einem Durchschlag kommt?

Angenommen, Sie haben ein Stück Dielektrikum mit einem elektrischen Durchschlagsfeld, BDE. Für einige experimentelle Anforderungen müssen Sie ein elektrisches Feld, E > BDE, über das Stück Dielektrikum anlegen, ohne einen Durchbruch zu erreichen. Sie platzieren also das Dielektrikum zwischen 2 Platten / Elektroden mit angemessenem Abstand, um das gewünschte Feld E zu erreichen. Um einen Durchbruch zu verhindern, isolieren Sie nun die Elektroden mit einem anderen Dielektrikum, das ein elektrisches Durchschlagsfeld aufweist, BDE2 >> E. Würde diese Technik funktionieren? mein Ziel erreichen oder fehlt mir etwas?

Das obige Szenario bezieht sich auf die Steuerung des Verhaltens eines Ferroelektrikums.

Aber Sie legen immer noch ein elektrisches Feld> BDE über das ursprüngliche Dielektrikum an, richtig?
Ich verstehe es nicht. Wenn Sie keinen Durchbruch wünschen, halten Sie die angelegte Spannung einfach unter BDE. Was Sie vorschlagen, ist, dass Sie irgendwie ein Feld über BDE anwenden, aber es wird keine Aufschlüsselung geben?
@JohnD ja, die Elektroden würden bei E> BDE gehalten.
@ElliotAlderson Was ich Ihrer Meinung nach vorgeschlagen habe, ist das, was ich tatsächlich vorgeschlagen habe. Meine Überlegung ist, dass ein dielektrischer Durchbruch auftritt, wenn der Leckstrom durch das Material stark auf einen nicht vernachlässigbaren Wert ansteigt. Aber wenn Sie die Elektroden mit einem anderen Dielektrikum mit 'außerordentlicher' Spannungsfestigkeit isolieren, könnten Sie den Stromfluss verhindern, obwohl das elektrische Feld den Durchbruch des 1. Dielektrikums übersteigt, das zufällig zwischen den 2 isolierten Elektroden sitzt. Ich bin neugierig, ob an dieser Technik etwas falsch ist?

Antworten (2)

Wenn ein isolierendes Dielektrikum einem hohen elektrischen Feld ausgesetzt wird, können die Elektronen im Valenzband die Energielücke überwinden und zum Leitungsband angeregt werden. Die beweglichen Elektronen werden durch das elektrische Feld beschleunigt und regen so durch Kollisionen mehr Elektronen in das Leitungsband an, was zu einer Lawine von Leitungselektronen führt.

Dies geschieht in Gegenwart Ihres elektrischen Feldes, selbst wenn Ihre Elektroden perfekt mit einem anderen Material isoliert sind. Dazu muss lediglich die elektrische Feldstärke am Dielektrikum größer als der Durchschlagswert sein.

Es ist das Feld selbst, das den Durchbruch verursacht, nicht die Leitung von den Elektroden.

Willst du ein E>BDE im Dielektrikum oder nicht?

Sie können davonkommen, indem Sie kurzzeitig E>BDE aufstocken und es schnell wieder senken, dh es für eine kurze Dauer pulsieren.

Ich möchte ein bestimmtes E erreichen, aber leider geschieht dies, um E>BDE zu erfüllen. Ich benötige ein konstantes elektrisches Feld, daher funktionieren Impulse dafür nicht. Aber du hattest eine gute Idee.