破壊電圧（Vₛ）： 0 V
破壊電圧計算機は、誘電体（または絶縁体）が破壊して放電を起こす電圧を決定するために使用する重要なツールです。この破壊は、電界強度が材料の電流抵抗能力を超えたときに発生し、材料を流れる電流が急激に増加して、コンポーネントの損傷や故障につながる可能性があります。この計算機は、エンジニア、設計者、電気技術者がコンデンサ、変圧器、絶縁体などのコンポーネントが安全な範囲内で動作していることを保証し、電気システムの危険な破壊を防ぐのに役立ちます。
破壊電圧は、高電圧アプリケーション、電子機器製造、材料試験において不可欠です。破壊電圧を理解して計算することで、特定の電圧を処理する能力に基づいて材料が選択され、回路やデバイスの故障を防ぐことができます。
破壊電圧計算の公式
破壊電圧（Vₛ）＝電界強度（E）×電極間距離（d）
変数の定義:
- Vₛ（破壊電圧）： 材料または誘電体が破壊され、放電が発生する電圧。ボルト (V) で測定されます。
- E（電界強度）： 誘電体が破壊される前に耐えられる最大電界強度。ボルト/メートル (V/m) またはボルト/センチメートル (V/cm) で測定されます。
- d（電極間の距離）： 電圧が印加される電極間の物理的な距離。メートル (m) またはセンチメートル (cm) で測定されます。
式の内訳:
- 破壊電圧（Vₛ）： これは電界強度と電極間の距離の積です。これは、超過すると材料が導電性になる電圧を表します。
- 電界強度（E）： 材料が破壊される前に耐えられる電圧の量。使用される誘電体材料によって異なります。
- 電極間の距離（d）： 電圧が印加される 2 点間の距離が大きいほど、絶縁破壊を引き起こすために必要な破壊電圧が高くなります。
一般条件
| 契約期間 | 定義 |
|---|---|
| 破壊電圧 (Vₛ) | 絶縁体が導電性になり、放電を引き起こす電圧。 |
| 電界強度（E） | 誘電体が破壊されることなく耐えられる電界強度。 |
| 電極間の距離（d） | 電圧が印加される 2 つの電極間の物理的な距離。 |
| 誘電 | 耐熱性絶縁材 フロー 電流の。 |
| 絶縁破壊 | 誘電体が絶縁特性を失い、電気を伝導する点。 |
| 電圧 | 電界内の 2 点間の電位差。ボルト単位で測定されます。 |
破壊電圧計算機の例
破壊電圧計算機の使用方法を説明する例を見てみましょう。
シナリオ：
電界強度が 3 x 10⁶ V/m の誘電体材料を扱っています。0.005 つの電極間の距離は 5 メートル (XNUMX mm) です。この材料の破壊電圧を計算します。
段階的な計算:
- 電界強度（E）：
E = 3 x 10⁶ V/m - 電極間の距離（d）：
d = 0.005メートル - 破壊電圧（Vₛ）：Vₛ = E × d
Vₛ = 3 x 10⁶ V/m × 0.005 m
Vₛ = 15,000 V または 15 kV
結果：
破壊電圧は 15,000ボルト（15kV）つまり、印加電圧が 15 kV を超えると、誘電体材料が破壊され、放電が発生します。
最も一般的な FAQ
破壊電圧は、材料またはコンポーネントが導電性になる前に処理できる電圧の限界を定義するため、非常に重要です。電気システムでは、絶縁材料の破壊電圧を超えると、機器の故障、ショート、さらには火災が発生する可能性があります。破壊電圧を知ることは、エンジニアが安全で信頼性の高いシステムを設計し、損傷や危険な状況を防ぐのに役立ちます。
ブレークダウン電圧を上げるには、主に 2 つの方法があります。
電極間の距離を広げる（d）： 2 つの電極間のギャップが大きいほど、絶縁破壊を引き起こすために必要な電圧が高くなります。
より高い誘電強度（E）を持つ材料を使用する： 材料によって電界強度は異なり、強度の高い材料を使用すると絶縁破壊電圧が高くなります。たとえば、ガラスやセラミックなどの材料は、通常、誘電強度が高くなります。
はい、ブレークダウン電圧は温度、湿度、圧力などの環境条件によって変わります。湿度が高いと空気中の水分子の導電性が増すため、ブレークダウン電圧は低下します。同様に、温度が高いと誘電体が弱くなり、耐電圧能力が低下します。対照的に、低圧環境（真空状態など）では電気を伝導する分子が少なくなるため、ブレークダウン電圧が上昇する傾向があります。