Kas yra pertraukimo įtampa?

Pertraukimo įtampa, kartais dar vadinama dielektrine stipriu arba smūgine įtampa, yra elektros jėgos dydis, reikalingas objekto elektrinėms savybėms transformuoti. Dažniausiai jis naudojamas izoliatoriams. Gedimo įtampa yra mažiausia įtampa, reikalinga izoliatoriui priversti praleisti tam tikrą elektros energijos kiekį. Šis matavimas yra prasmingas tik esamos sistemos atžvilgiu; tai taškas, kai medžiaga paneigia operatoriaus lūkesčius, kaip ji veiks.

Izoliatoriai pagal apibrėžimą nepraleidžia elektros energijos. Pertraukimo įtampa yra taškas, kuriame medžiaga nustoja būti izoliatoriumi ir tampa rezistoriumi; tai yra, praleidžia elektrą tam tikra bendros srovės dalimi. Izoliatoriams būdingi atomai su glaudžiai surištais elektronais. Atominės jėgos, laikančios šiuos elektronus, viršija daugumą išorinių įtampų, kurios gali paskatinti elektronų tekėjimą. Tačiau ši jėga yra baigtinė ir ją visada gali viršyti išorinė įtampa, dėl kurios elektronai tam tikru greičiu tekės per medžiagą.

Jei visa kita lygi, izoliatoriaus kokybė didėja kartu su jo gedimo įtampa. Taigi porcelianas, kurio dielektrinis stiprumas yra apie 100 kilovoltų colyje, yra vidutiniškas izoliatorius. Stiklas, kuris genda esant 20 kartų didesnei įtampai nei porcelianas, yra daug geresnis.

Diodai taip pat turi gedimo įtampą. Paprasti diodai skirti elektrą vesti tik viena kryptimi, vadinama „pirmyn“. Tačiau esant pakankamai aukštai įtampai, diodą galima priversti elektrą leisti „atvirkščiai“. Kai kurie diodai, vadinami lavinų diodais, yra skirti šiam naudojimui. Esant žemai įtampai, jie praleidžia elektrą tik viena kryptimi. Tam tikru momentu jie taip pat veiksmingai tai atlieka kita kryptimi. Tuo jie skiriasi nuo izoliatorių ir kitų diodų, kurie net ir viršijant gedimo lygį išlaiko gana aukštą varžą. Nenuostabu, kad triodai ir kiti specializuoti elektronikos komponentai tam tikru momentu taip pat sugenda ir pradeda vesti elektrą pakankamai aukštos įtampos diktuojamu keliu.

Praktiškai sunku nustatyti tikslią medžiagos gedimo įtampą. Konkretus skaičius, susietas su šiuo kiekiu, nėra patikima konstanta, kaip lydymosi temperatūra; tai statistinis vidurkis. Todėl, projektuojant grandinę, reikia įsitikinti, kad jos maksimali įtampa yra gerokai mažesnė už mažiausią bet kurios naudojamos medžiagos gedimo įtampą. Elektros sistema yra tiek, kiek yra mažiausia vieno iš jos komponentų gedimo įtampa.