Tensió de ruptura

Alta tensió de ruptura dielèctrica dins d'un bloc de metacrilato de metilo (plexiglás)

La tensió de ruptura o voltage de ruptura d'un material no conductor o aïllant elèctric és el voltage mínim necessari per a que una part de l'aïllant es convertixca en conductora.^[1] La 'tensió de ruptura' d'un diodo és la mínima tensió necessària en polarisació inversa per a fer que el diodo conduïxca en sentit invers.

Aïllants

La tensió de ruptura és una característica dels materials aïllants que definix la màxima diferència de potencial que serà possible aplicar a través del material, si es reglota el material serà conductor. En el cas dels aïllants sòlits en sobrepassar este llímit es produïx un fluix repentí de corrent elèctrica a través del material que causa una séries de canvis físics permanents creant un camí conductor. La superació de la tensió de ruptura produirà una perforació dielèctrica.^[2]

Tensió de ruptura a baixa pressió.

En condicions estàndars de pressió atmosfèrica, els gasos són un bon material aïllant, és necessari l'aplicació d'una gran diferència de potencial per a aplegar a superar la tensió de ruptura. A baixes pressions este potencial de ruptura disminuïx fins al punt de que dos superfícies no aïllades en diferent potencial poden induir la perforació dielèctrica del gas que les rodeja. Açò té algunes aplicacions importants en l'indústria, com en el cas de la producció de microprocessadorés, pero també pot ser un problema per als aparats ya que una perforació dielèctrica és similar a un curtcircuit.

La tensió de ruptura en el buit es pot representar com:

V_{b} = \frac{B p d}{l n A p d - l n [l n (1 + \frac{1}{γ_{s e}})]}

,

a on

$V_{b}$ és el potencial de ruptura en volts, en corrent contínua,
$A$ i $B$ són constants que depenen del gas,
$p$ és la pressió del gas,
$d$ és la distància en centímetros entre els electrodos,
$γ_{s e}$ és un coeficient.

Diodos

La tensió de ruptura és un paràmetro dels diodos que definixen el màxim voltage invers que es pot aplicar sense que es cause un increment exponencial de la corrent en el diodo. Esta característica es pot utilisar per a fer reguladors de tensió, com és el cas del Diodo Zener, un diodo molt dopat que explota la característica de la tensió de ruptura: quan la tensió en polarisació inversa alcança el valor de la tensió de ruptura, el mateix camp elèctric de l'unió pn és capaç d'arrancar electrons de la banda de valència permetent la conducció casi sense variació de la tensió.

Vore també

Referències

↑ J. M. Meek and J. D. Craggs, Electrical Breakdown of Gasos, John Wiley & Sons, Chichester, 1978.
↑ Emelyanov, A.A., Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Fiz., 1889, no. 4.

Bibliografia

S. Flügge (edited by). Handbuch der Physik/Encyclopedia of Physics band/volume XXI - Electron-emission • Gas discharges I. Springer-Verlag, 1956. First chapter of the article Secondary effects by P.F. Little.
R. Kenneth Marcus (Ed.). Glow Discharge Spectroscopies. Kluwer Academic Publishers (Modern Analytical Chemistry), 1993. ISBN 0306443961.
J.D. Cobine, JR Curry, "generadors de soroll elèctric", Actes de el IRE, 1947, p.875

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Tensión de ruptura» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] J. M. Meek and J. D. Craggs, Electrical Breakdown of Gasos, John Wiley & Sons, Chichester, 1978.

[2] Emelyanov, A.A., Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Fiz., 1889, no. 4.

[1]

[2]