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Durchschlagfestigkeit

Elektrodynamik und Elektrotechnik, elektrische Festigkeit, dielektrische Festigkeit, Durchbruchfeldstärke, Durchschlagfeldstärke, EDS, die elektrische Feldstärke, bei der bei einem Dielektrikum ein irreversibler Anstieg der Leitfähigkeit eintritt (Durchschlag, Funke). Bei Flüssigkeiten oder Gasen kann nach einer gewissen Abklingzeit der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt werden, oftmals laufen jedoch auch hier irreversible chemische Vorgänge ab. Die zur Bildung von Funken notwendige Spannung ist proportional zur Strecke, über der der Überschlag erfolgen soll. Die Feldstärke ist also z.B. für jedes Gas bei einem bestimmten Druck konstant. Bei Luft unter Atmosphärendruck liegt die Durchschlagfeldstärke bei ca. 106 V/m, in Dielektrika kann sie bis zu zehnmal grösser sein. Die Durchschlagfestigkeit hängt von Temperatur, Feuchtigkeit und vor allem der Anwesenheit von Fremdkörpern und Lufteinschlüssen im Material ab. Bei Transformatorenöl z.B. sind es Verunreinigungen durch Fasern, die im elektrischen Feld Brücken bilden und den Durchschlag einleiten können.

Die Durchschlagfeldstärke ist ein wichtiger Parameter bei der Konstruktion von Hochspannungsanlagen.

Durchschlagfestigkeit EDS einiger Materialien:

Material

EDS in
MV
/ cm

Glas

  4-7

Quarz

  4-6

Glimmer

  8-12

Polyethylen

  7

Polymethylmetakrylat

12

Polystyrol

  5-7

Polyisobutylen

  3

Polyvinylchlorid (PVC)

  0,1-0,6

Porzellan

1-3

Hartpapier

0,01-0,1

Transformatorenöl

 0,05-0,3

 

 

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