電氣強度

電氣強度（Dielectric strength），指擊穿電壓比上擊穿樣品的厚度等於樣品的電氣強度。

在物理學中，術語電氣強度具有以下含義：

絕緣材料中，純材料在理想條件下可以承受的最大電場而不會損壞（即不會經歷其絕緣性能的失效）。

對於電介質材料和電極的具體配置，導致擊穿的最小施加電場（即，所施加的電壓除以電極分離距離）。

基本介紹

• 中文名：電氣強度
• 外文名：Dielectric strength
• 學科：電氣
• 性質：大塊材料的固有屬性

簡介

材料的理論電氣強度是大塊材料的固有屬性，並且與施加電場的材料或電極的構造無關。這種“固有介電強度”對應於在理想實驗室條件下使用純物質測量的值。在擊穿時，電場釋放束縛的電子。如果施加的電場足夠高，來自背景輻射的自由電子可能會加速到在被稱為雪崩擊穿的過程中與中性原子或分子碰撞期間釋放額外電子的速度。擊穿發生得相當突然（通常在幾納秒），導致通過材料形成導電路徑和破壞性放電。對於固體材料，擊穿事件嚴重降低，甚至破壞其絕緣能力。

影響表觀電氣強度的因素：

• 隨著樣品厚度的增加而降低。（見下面的“缺陷”）
  
• 隨著工作溫度的升高而降低。
  
• 它隨著頻率的增加而降低。
  
• 對於氣體（例如氮氣，六氟化硫），通常隨著濕度的增加而降低。
  
• 對於空氣，介電強度隨著絕對濕度的增加而略有增加，但隨著相對濕度的增加而減小
  

擊穿場強

在發生擊穿時的電場強度依賴於電介質（絕緣體）的各自的幾何形狀和與該電場被施加在電極上，以及在其中所述增加速率電場被施加。由於電介質材料通常含有微小的缺陷，實際的電介質強度將是理想的無缺陷材料的固有電介質強度的一部分。與相同材料的較厚的樣品相比，介電膜傾向於表現出更高的介電強度。例如，幾百納米至幾微米厚的二氧化矽膜的介電強度大約為0.5GV / m。然而非常薄的層（下面，比方說，100納米）成為由於部分導電電子隧穿。在需要最大的實際介電強度的地方，例如高壓電容器和脈衝變壓器，使用多層薄介電膜。由於氣體的絕緣強度取決於電極的形狀和結構而變化，通常以氮氣的介電強度的一部分來測量。

各種常用材料的電氣強度（MV / m，或10伏/米）：

物質	介電強度（MV / m）
氦（相對於氮）	0.15
空氣	3.0
氧化鋁	13.4
窗玻璃	9.8 - 13.8
硼矽酸鹽玻璃	20 - 40
矽油，礦物油	10 - 15
苯	163
聚苯乙烯	19.7
聚乙烯	19 - 160
氯丁橡膠	15.7 - 26.7
蒸餾水	65 - 70
高真空（場發射限制）	20 - 40（取決於電極形狀）
熔融石英	在20°C時為25-40
蠟紙	40 - 60
PTFE（聚四氟乙烯，擠出）	19.7
PTFE（聚四氟乙烯，絕緣膜）	60 - 173
雲母	118
鑽石	2000
PZT	10-25
真空	10

單位

在SI中，介電強度單位是伏特每米（V / m）。相關的單位也是常見的，例如每厘米伏特（V / cm），每米兆伏特（MV / m）等等。

在美國的慣用單位中，絕緣強度通常以伏特/密耳（一密耳為1/1000英寸）來規定。轉換是：

相關概念--電氣強度測試

電氣強度測試(electric strength test)又稱耐壓測試。簡單點說，任何電氣設備都有一個絕緣強度，不同額定電壓的絕緣強度不一樣。當超過一定電壓等級後，設備的絕緣就會被擊穿。電氣強度測試就是看在給被測設備加一定的高電壓（可以參考IEC標準或者國標），看是否會導致擊穿。如果不擊穿，則通過，擊穿則說明不合格。
一般在設備出廠前做這個試驗，在現場可能僅僅是搖絕緣就可以了。另外，該試驗是破壞性試驗，一旦擊穿，不可修復。
電氣強度測試(electric strength test)又稱耐壓測試，是圍繞絕緣材料被擊穿後呈現出導體特性的特點,考察相關電參數的變化特徵,以此判定絕緣材料是否被擊穿。