Isolatoren und Kondensatoren

Zusammenfassung

Isolatoren sind Werkstoffe mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10⁶ Ωm, sie finden vielfältige Anwendungen bei der Trennung von Leitern und als Passivierung gegenüber der Umwelt. Neben der Isolationseigenschaft ist die Durchschlagsfeldstärke von Bedeutung, d.h. die maximale Feldstärke, bei der die Isolationsfunktion aufrechterhalten werden kann. Tab. 6.1-1 gibt die Durchschlagfestigkeit und Temperaturbeständigkeit verschiedener Materialien an. Die Durchschlagfeldstärke von Gasen wird bestimmt durch Stoßionisationsprozesse: Ionisierte Gasteilchen werden durch das elektrische Feld beschleunigt und nehmen dadurch zusätzliche kinetische Energie auf. Bei einem darauffolgenden Zusammenstoß mit anderen Gasteilchen können sie diese ionisieren, so daß immer mehr Teilchen beschleunigt werden und der elektrische Strom durch das Gas ansteigt. Die Druckabhängigkeit der Durchschlagfeldstärke weist im Bereich niedriger Drücke ein Minimum auf (Bild 6.1-la): Bei noch niedrigeren Drücken nimmt die Durchschlagfeldstärke zu, weil die Anzahl ionisierbarer Teilchen abnimmt, bei höheren Drücken nimmt die mittlere freie Weglänge zwischen Stößen (Abschnitt 4.1.3) ab, so daß die Energieaufnahme im elektrischen Feld zwischen zwei Stößen kleiner wird. Weitere Daten für die Durchschlagfestigkeit von Kunststoffen sind in den Tabellen 3.2.2-1 und 2 enthalten.