[fep] parte teórica, tensão de ruptura

  • From: ironeddie@xxxxxxxxxxxxxx
  • To: fep@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 3 Dec 2003 08:43:49 -0300

Não sei se chegou para a lista, eu mandei ontem a noite, mas não voltou
na minha caixa de mail.

Vou mandar novamente.

Daniel.





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Existem várias causas de ruptura em dielétricos sólidos e varias teorias 
relatando essas causas. Muitas vezes a ruptura é causada por efeitos externos, 
como exposição a altas temperaturas, produtos químicos e choques mecânicos. 
Isto pode produzir carbonização, quebra e degradação física e química do 
dielétrico.
Porém para esta experiência, as quebras são provocadas intencionalmente pelos 
efeitos das tensões elétricas na estrutura física e molecular dos isolantes 
para descobrirmos a tensão de ruptura do capacitor.
Tensão de ruptura é o limite de tensão que um capacitor suporta, dada uma 
tensão constante aplicada no capacitor, ou também pode ser definida como a 
tensão que causa uma transição de um isolante para um condutor. Esta transição 
é chamada de quebra dielétrica do material e é um efeito irreversível que 
permanentemente danifica o elemento. Dentro do capacitor, altas tensões 
elétricas separam elétrons dos átomos e estes se tornam carregadores de carga, 
produzindo corrente elétrica. Este processo é conhecido como emissão de ?campo 
interno?. Quando a tensão é aumentada, mais e mais elétrons são soltos até que 
a emissão de elétrons chega a um valor crítico, aumentando a corrente a grandes 
valores. Esta corrente é chamada de ?densidade de corrente crítica?, quando há 
um aumento grande na emissão, que culminará com uma avalanche de elétrons. 
Finalmente o processo resultará na ruptura do dielétrico. Algumas vezes, a 
quebra dielétrica é seguida imediatamente seguida pela condução de uma corrente 
elétrica (de frações de Ampere a milhões de Amperes dependendo das 
circunstâncias) através da nova região condutora formada. Se a condução ocorre 
em um gás quente ionizado (plasma) então esta pós-quebra é chamada de arco 
corrente ou ?spark?

 


Bibliografia: "Dielectric Breakdown and Arcing", ARRL Handbook, 1995, pg 10.14
              ?Dieletric Breakdown of Solids?, Stanley Whitehead, 1951
              ?Mecanismos de Ruptura Elétrica em Dielétricos?, Thiago Ramos 
Pereira
              ?Capacitor M.O.S (Metal-Oxido-Semicondutor)?, ?????? O autor não 
sei quem eh, ver site 3

Sites:    http://www.eecs.wsu.edu/~pedrow/HV_Engineering/lecture/intro/
          http://www.realhamradio.com/High_Voltage_Breakdown_Tester.htm
          http://fisicanet.terra.com.br/eletronica/CAPACITOR%20MOS.pdf

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