絶縁体の耐電圧と誘電強度の理解

絶縁材料内の電子は強く束縛されており、自由電子の流れを遮断する優れたバリアとなります。しかし、最高の誘電体であっても無限の電圧には耐えられません。十分な電界が加わると、あらゆる絶縁体は最終的に破壊され、電流が流れるようになります。

導体では与えられた抵抗に対して電流が電圧に比例して増加しますが、絶縁体の電流-電圧関係は高度に非線形です。臨界閾値、すなわち耐電圧または誘電強度以下ではほぼ電流が流れません。この閾値を超えると急激に電流が増大します。

誘電強度とは、絶縁材料に電流を流すのに必要な電圧、すなわちそれを「破壊」する電圧です。破壊後、材料の分子構造が変化し、元の絶縁特性を保持できなくなることが一般的です。通常、電流が流れた箇所に局所的な穴が開きます。

材料厚さは耐電圧に影響します。比誘電強度はボルト/ミル（1/1000インチ）やキロボルト/インチで表されることが多いですが、関係は厳密な線形ではありません。厚さを3倍にしても誘電強度は3倍よりわずかに小さくなります。概算には電圧/厚さ定格を用いて差し支えありません。

* 掲載材料は電気用に特別に調製されたものです。