誘電体の基本的な電気的特性。 誘電体とは何ですか?どこで使用されますか誘電体特性

それらに対する作用の性質によるすべての液体および固体物質 静電界導体、半導体、 誘電体。

誘電体(絶縁体)電気を通さない、またはまったく伝導しない物質。 誘電体には、空気、一部のガス、ガラス、プラスチック、さまざまな樹脂、およびさまざまな種類のゴムが含まれます。

ガラスやエボナイトなどの材料でできた中性の物体を電界に置くと、正に帯電した物体と負に帯電した物体の両方への引力を観察できますが、はるかに弱くなります。 しかし、そのような体を分離するとき 電界それらの部分は、全身のように中立であることがわかります。

その結果、 そのような物体には、自由に帯電した粒子はありません。外部電界の影響下で体内を移動することができます。 自由に帯電した粒子を含まない物質は、 誘電体または絶縁体.

帯電していない誘電体の帯電した物体への引力は、 分極。

分極-外部電場の作用下で、原子、分子、または結晶の内部に結合した電荷が変位する現象。 最も単純な 分極の例中性原子に対する外部電場の作用です。 外部電場では、負に帯電したシェルに作用する力は、正の核に作用する力と反対に向けられます。 これらの力の作用下で、電子殻は原子核に対していくらか変位し、変形します。 原子は一般的に中性のままですが、その中の正電荷と負電荷の中心は一致しなくなります。 このような原子は、双極子と呼ばれる、絶対値が等しい反対の符号の2点電荷のシステムと見なすことができます。

誘電体プレートが反対の電荷を持つ2つの金属プレートの間に配置されている場合、外部電界の作用下にある誘電体のすべての双極子は、負のプレートに正に帯電し、正に帯電したプレートに負に帯電します。 誘電体プレートは一般的に中性のままですが、しかし、その表面は符号が反対の束縛電荷で覆われています。

電界では、誘電体表面の分極電荷が外部電界と反対の電界を生成します。 その結果、誘電体の電界強度は低下しますが、ゼロにはなりません。

真空中の電界の強度係数E0と均一誘電体の電界の強度係数Eの比は次のように呼ばれます。 物質の誘電率ɛ:

ɛ\u003dE 0 / E

2点電荷が誘電率ɛの媒体で相互作用すると、電界強度がɛ倍減少した結果、クーロン力もɛ倍減少します。

F e \ u003d k(q 1 q 2 /ɛr2)

誘電体は外部電界を弱めることができます。 このプロパティはコンデンサで使用されます。

コンデンサ- これは 電気器具、電気製品電荷を保存します。 最も単純なコンデンサは、誘電体層で分離された2枚の平行な金属板で構成されています。 大きさが等しく、符号電荷が反対のプレートと通信する場合 +qおよび-qプレート間に強度のある電界を生成します E。 プレートの外側では、反対に帯電したプレートによって向けられた電界の作用が相互に補償され、電界強度はゼロになります。 電圧 Uプレート間の電荷は1つのプレートの電荷に正比例するため、電荷比は q電圧に U

C = q / U

は、任意の電荷値に対するコンデンサの定数値です。 q。この態度 からコンデンサの静電容量と呼ばれます。

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誘電率分散している可能性があります。

多くの誘電体は興味深い物理的特性を示します。

リンク

  • 自然科学と科学技術効果の仮想基金「効果的な物理学」

ウィキメディア財団。 2010。

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誘電体は、実際には電流を伝達しない材料または物質です。 このような導電率は、電子とイオンの数が少ないために得られます。 これらの粒子は、高温特性が達成された場合にのみ非導電性材料で形成されます。 誘電体とは何かについて、そしてこの記事で議論されます。

説明

各電子または無線導体、半導体、または帯電した誘電体はそれ自体に電流を流しますが、誘電体の特性は、550Vを超える高電圧でも小さな電流が流れることです。 誘電体の電流は、特定の方向への荷電粒子の移動です(正または負の場合があります)。

流れの種類

誘電体の電気伝導率は以下に基づいています。

  • 吸収電流-誘電体に流れる電流 DC平衡状態に達するまで、電源を入れて電源を入れると方向が変わり、電源を切ると方向が変わります。 で 交流電流誘電体の張力は、電界が作用している間は常に存在します。
  • 電子の電気伝導率-電界の影響下での電子の動き。
  • イオンの電気伝導率-イオンの動きです。 電解質溶液(塩、酸、アルカリ、および多くの誘電体)に含まれています。
  • モリオン電気伝導率は、モリオンと呼ばれる荷電粒子の動きです。 コロイド系、乳濁液、懸濁液に含まれています。 電場内でのモリオンの動きの現象は電気泳動と呼ばれます。

集計の状態に応じて分類し、 化学的性質。 最初のものは、固体、液体、気体、固化に分けられます。 化学的性質により、それらは有機、無機、有機元素の材料に分けられます。

集計の状態別:

  • ガスの電気伝導率。気体物質の電流伝導率はかなり低くなります。 これは、外部および内部の電子的およびイオン的要因(X線放射と放射性種、分子と荷電粒子の衝突、熱的要因)の影響により現れる自由荷電粒子の存在下で発生する可能性があります。
  • 液体誘電体の電気伝導率。依存要因:分子構造、温度、不純物、電子とイオンの大きな電荷の存在。 液体誘電体の電気伝導率は、水分と不純物の存在に大きく依存します。 極性物質の電気伝導率は、解離したイオンを含む液体の助けを借りても作成されます。 極性液体と非極性液体を比較すると、前者は導電率に明らかな利点があります。 液体から不純物を取り除くと、導電性が低下します。 導電率と温度が上昇すると、粘度が低下し、イオンの移動度が増加します。
  • 固体誘電体。それらの電気伝導率は、帯電した誘電体粒子と不純物の動きとして決定されます。 強い電流場では、電気伝導率が明らかになります。

誘電体の物理的性質

材料の比抵抗が10-5オーム*m未満の場合、導体に起因する可能性があります。 108オーム*mを超える場合-誘電体に。 抵抗率が時々ある場合があります より多くの抵抗導体。 10-5-108オーム*mの間隔に半導体があります。 金属材料は電流の優れた導体です。

周期表全体のうち、25元素のみが非金属に属し、そのうち12元素はおそらく半導体特性を持っています。 しかし、もちろん、表の物質に加えて、より多くの合金、組成物、または 化学物質導体、半導体、または誘電体の特性を備えています。 これに基づいて、さまざまな物質の値とそれらの抵抗との間に特定の線を引くことは困難です。 たとえば、温度係数を下げると、半導体は誘電体のように動作します。

応用

非導電性材料は、最も一般的に使用されるクラスの電気部品の1つであるため、非常に広範囲に使用されます。 それらは能動的および受動的な形での特性のために使用できることが非常に明らかになりました。

パッシブフォームでは、誘電体の特性が電気絶縁材料で使用されます。

活性型では、強誘電体やレーザー技術のエミッターの材料に使用されます。

基本的な誘電体

一般的なタイプは次のとおりです。

  • ガラス。
  • ゴム。
  • 油。
  • アスファルト。
  • 磁器。
  • 石英。
  • 空気。
  • ダイヤモンド。
  • 純水。
  • プラスチック。

液体誘電体とは何ですか?

このタイプの分極は、電流場で発生します。 液体の非導電性物質は、材料を注入または含浸するためのエンジニアリングで使用されます。 液体誘電体には3つのクラスがあります。

石油は低粘度で、ほとんどが無極性です。 それらは高電圧機器でよく使用されます:高電圧水。 無極性誘電体です。 ケーブルオイルは、最大40 kVの電圧の絶縁紙ワイヤーの含浸、および120kVを超える電流の金属ベースのコーティングに使用されています。 変圧器油はコンデンサ油よりも構造がきれいです。 このタイプの誘電体は、アナログの物質や材料に比べてコストが高いにもかかわらず、製造に広く使用されています。

合成誘電体とは何ですか? 現在、塩素化炭素をベースに製造されているため、毒性が高いため、ほとんどすべての場所で禁止されています。 有機シリコンをベースにした液体誘電体は安全で環境に優しいです。 このタイプは金属錆を引き起こさず、吸湿性が低いという特性があります。 有機フッ素化合物を含む液化誘電体があり、その不燃性、熱特性、および酸化安定性で特に人気があります。

そして最後のタイプは植物油です。 それらは弱極性の誘電体であり、これらには亜麻仁、ヒマ、桐、麻が含まれます。 ひまし油は高度に加熱され、紙のコンデンサーに使用されます。 残りのオイルは蒸発します。 それらの蒸発は、自然蒸発ではなく、重合と呼ばれる化学反応によって引き起こされます。 エナメルや塗料に積極的に使用されています。

結論

この記事では、誘電体とは何かについて詳しく説明しました。 言及された 異なる種類とそのプロパティ。 もちろん、それらの特徴の微妙さを理解するために、あなたはそれらについての物理学のセクションをより深く研究する必要があります。

誘電性電気を通しにくい物質。 「誘電体」という用語は、静電界が浸透する物質を表すためにM.ファラデーによって導入されました。 あらゆる物質の電場に置かれると、電子と原子核はこの電場からの力を経験します。 その結果、電荷の一部が方向に移動し、電流が発生します。 残りの電荷は、正電荷と負電荷の「重心」が相互にシフトするように再分配されます。 後者の場合、物質の二極化について話します。 これらの2つのプロセス(分極または電気伝導率)のどちらが優勢であるかに応じて、物質は誘電体(すべての非イオン化ガス、一部の液体および固体)と導体(金属、電解質、プラズマ)に分けられます。

誘電体の電気伝導率は金属に比べて非常に低いです。 誘電体の電気抵抗率は108-10 17オームcm、金属は-10 -6-10-4オームcmです。

古典物理学は、誘電体ではすべての電子が(個々の原子に属し)結合し、電場がそれらを引き裂かないのに対し、金属には自由電子があるという事実によって、誘電体と金属の電気伝導率の量的な違いを説明しようとしました。しかし、それらをわずかにシフトするだけです。

固体の量子論は、エネルギー準位にわたる電子の異なる分布による金属と誘電体の電気的特性の違いを説明しています。 誘電体では、電子で満たされた上限エネルギーレベルは、許可されたバンドの1つの上限と一致し(金属では、許可されたバンドの内側にあります)、最も近い自由レベルは、バンドギャップで満たされたものから分離されます。あまり強くない電界の作用では克服できません(バンドゾーンを参照)。理論)。 電界の作用は電子密度の再分布に還元され、誘電体の分極につながります。

誘電体の分極。誘電体の分極のメカニズムは、化学結合の性質、つまり誘電体の電子密度の分布に依存します。 イオン性結晶(たとえば、NaCl)では、分極は、イオンの相互のシフト(イオン分極)、および個々のイオンの電子シェルの変形(電子分極)、つまりイオンの合計の結果です。および電子分極。 電子密度が原子間で均一に分布している共有結合を持つ結晶(ダイヤモンドなど)では、分極は主に化学結合を実行する電子の変位によるものです。 いわゆる極性誘電体(たとえば、固体H 2 S)では、原子のグループは電気双極子であり、電界がない場合はランダムに配向し、電界内で優先配向を獲得します。 この配向分極は、多くの液体および気体に典型的です。 同様の分極メカニズムは、格子内の平衡位置から別の位置への個々のイオンの電場の作用下での「ジャンプ」に関連しています。 特に、このようなメカニズムは、水素原子がいくつかの平衡位置にある水素結合を持つ物質(氷など)で観察されることがよくあります。

誘電体の分極は、誘電体の単位体積あたりの電気双極子モーメントである分極ベクトルPによって特徴付けられます。

ここで、p i-粒子(原子、イオン、分子)の双極子モーメント、N-単位体積あたりの粒子数。 ベクトルPは、電界Eの強度に依存します。弱い電界では、Ρ=ε0ϰΕです。 比例係数ϰは誘電感受率と呼ばれます。 多くの場合、ベクトルPの代わりに、電気誘導ベクトルが使用されます(1)

ここで、εは誘電率、ε0は電気定数です。 値ϰとεは誘電体の主な特性です。 異方性誘電体(たとえば、非立方晶)では、方向Pは、電界Eの方向だけでなく、結晶の対称軸の方向によっても決定されます。 したがって、ベクトルPは、結晶の対称軸に対するEの方向に応じて、ベクトルEと異なる角度をなします。 この場合、ベクトルDは、εの1つの値ではなく、誘電率テンソルを形成するいくつか(一般的な場合は6つ)の助けを借りて、ベクトルEを介して決定されます。

交番磁界の誘電体。電界Eが時間tで変化する場合、電荷変位が即座に発生することはないため、誘電体の分極はそれに追従する時間がありません。 任意の交番電界は、調和法則に従って変化する一連の電界として表すことができるため、電界E \ u003d E0sinωt内の誘電体の動作を調べるだけで十分です。ここで、ωは交番電界の周波数です。 E0は電界強度の振幅です。 この電界の影響下で、DとPも同じ周波数で調和的に振動します。 ただし、振動PとEの間に位相差δが現れます。これは、場Eからの分極Pの遅れによって引き起こされます。調和則は、複素形式E0で表すことができます。 この場合の誘電率は複素数です。ε(ω)=ε’+ iε’’、ε’、およびε’’は、交流電界ωの周波数に依存します。 絶対値

は振動振幅Dを決定し、比率ε'/ε"=tgδは振動DとEの間の位相差です。値δは誘電損失角と呼ばれます。一定の電界ω=0では、ε" = 0 、ε'=ε。

高周波の交流電界では、誘電体の特性は、屈折率nと吸収k(ε'とε"の代わりに)によって特徴付けられます。1つ目は、誘電体内の電磁波の伝搬速度の比に等しく、吸収指数kは、誘電体の電磁波の減衰を特徴づけます。値n、k、ε'、およびε "は、関係(2)によって関連付けられます。

電界がない場合の誘電体の分極。多くの固体誘電体(強誘電体、強誘電体、圧電体、エレクトレット)では、電界がなくても分極が存在する可能性があります。つまり、他の理由で発生する可能性があります。 したがって、パイロエレクトリックでは、電荷は非対称に配置されるため、反対の符号の電荷の重心は一致しません。つまり、誘電体は自発的に分極します。 ただし、パイロエレクトリックの分極は、温度が変化した場合にのみ現れます。分極を補償する電荷に再配列する時間がない場合です。 さまざまなパイロエレクトリックは強誘電体であり、その自発分極はの影響下で大幅に変化する可能性があります 外部からの影響(温度、電界)。 圧電素子では、結晶が変形すると分極が発生します。これは、結晶構造の特徴に関連しています。 電界がない場合の分極は、エレクトレットと呼ばれる樹脂やガラスなどの特定の物質でも観察されます。

誘電体の電気伝導率は小さいですが、常にゼロとは異なります。 誘電体の可動電荷キャリアは、電子とイオンである可能性があります。 通常の状態では、誘電体の電子伝導率はイオン伝導率に比べて小さいです。 イオン伝導性は、内因性イオンと不純物イオンの両方の動きが原因である可能性があります。 結晶中のイオンの移動の可能性は、結晶の欠陥の存在に関連しています。 たとえば、結晶に空孔がある場合、電界の作用下で、隣接するイオンがそれを占有し、次のイオンが新しく形成された空孔に移動するなどの可能性があります。その結果、空孔が移動し、結晶全体を介した電荷移動。 イオンの動きは、隙間に沿ったジャンプの結果としても発生します。 温度が上がると、イオン伝導度が上がります。 誘電体の電気伝導率への顕著な寄与は、表面伝導率によって行うことができます(表面現象を参照)。

誘電体の破壊。誘電体を流れる電流密度jは、電界強度E(オームの法則)に比例します。j=ςE、ここで、ςは誘電体の電気伝導率です。 ただし、十分に強いフィールドでは、電流はオームの法則よりも速く上昇します。 E prの特定の臨界値で、誘電体の絶縁破壊が発生します。 E prの値は、誘電体の電気的強度と呼ばれます。 ブレークダウン中、ほとんどすべての電流が狭いチャネルを流れます(電流ストリングを参照)。 このチャネルでは、jが大きな値に達するため、誘電体が破壊される可能性があります。スルーホールが形成されるか、誘電体がチャネルを介して溶融します。 化学反応はチャネル内で発生する可能性があります。 たとえば、炭素は有機誘電体に堆積し、金属はイオン結晶に堆積します(チャネルメタライゼーション)。電界Eは不均一性の場所で局所的に増加する可能性があるため、破壊は誘電体に常に存在する不均一性によって促進されます。

固体誘電体では、熱的および電気的破壊が区別されます。 熱破壊中、jが増加すると、誘電体で放出される熱量が増加し、その結果、誘電体の温度が増加します。これにより、電荷キャリアの数nが増加し、比 電気抵抗ρ。 絶縁破壊の場合、電界が増加すると、電界の作用下での電荷キャリアの生成が増加し、ρも減少します。

液体誘電体の絶縁耐力は、液体の純度に大きく依存します。 不純物および不純物の存在により、E prが大幅に減少します。純粋な均質液体誘電体の場合、Eprは固体誘電体のEprに近くなります。 ガスの破壊は衝突電離に関連しており、放電の形で現れます。

誘電体の非線形特性。線形依存性P=ε0ϰEは、結晶内フィールドE cr(10 8 V /cmのオーダーのEcr)よりもはるかに小さいフィールドEに対してのみ有効です。 なぜなら E pr<< Е кр, то в большинстве диэлектриков не удаётся наблюдать нелинейную зависимость Р(Е) в постоянном электрическом поле. Исключение составляют сегнетоэлектрики, в которых в сегнетоэлектрической области и вблизи точек фазовых переходов наблюдается сильная нелинейная зависимость Р(Е). При высоких частотах электрическая прочность диэлектрика повышается, поэтому нелинейные свойства любых диэлектриков проявляются в ВЧ-полях больших амплитуд. В частности, в луче лазера могут быть созданы электрические поля напряжённостью порядка 10 8 В/см, в которых становятся существенными нелинейные свойства диэлектрика, что позволяет осуществить преобразование частоты света, самофокусировку света и другие нелинейные эффекты (смотри Нелинейная оптика).

誘電体の使用。誘電体は主に電気絶縁材料として使用されます。 圧電は、機械的信号(変位、変形、音の振動)を電気信号に、またはその逆に変換するために使用されます(圧電トランスデューサを参照)。 パイロエレクトリック-さまざまな放射線、特に赤外線の熱検出器として。 強誘電体は、圧電体や熱電素子でもあり、コンデンサの材料としても使用されます(誘電体定数が高いため)。また、さまざまなデバイスの非線形要素やメモリ要素としても使用されます。 ほとんどの光学材料は誘電体です。

点灯:FroelichG.誘電体の理論。 M.、1960; HippelA.R.誘電体と波。 M.、1960; ファインマンR.、レイトンR.、サンズM.ファインマン物理学の講義。 M.、1966年。問題。 5:電気と磁気; カラシニコフS.G.電気。 第5版 M.、1985。

A. P. Levanyuk、D。G. Sannikov

電子機器の誘電体材料は電気的に分離され、固体材料は機械的に結合され、異なる電位下の導体によって結合されます。 それらは、機器要素の電気絶縁、電界エネルギー(コンデンサ)の蓄積、構造部品の製造、および部品の表面のコーティングの形で、部品の接着に使用されます。

材料の誘電特性

誘電体の主な特性は、電流を流さないことです。 誘電体の比容積抵抗は高く、自由電荷キャリアがほとんどないため、108〜1018オームです。 一部の伝導は、不純物と構造上の欠陥によって引き起こされます。

物体の表面には常により多くの不純物と欠陥があるため、誘電体の場合、表面伝導率の概念と、平行に配置された長さ1mの2つの線形導体間で測定された抵抗として定義される特定の表面抵抗のパラメータが導入されます。誘電体の表面上で1mの距離で互いに。 sの値は、表面の取得(処理)方法とその状態(粉塵含有量、水分など)に大きく依存します。 通常、表面の導電率はバルクの導電率よりもはるかに大きいため、それを減らすための対策が講じられています。

誘電体は、直流に関してのみ絶縁体です。 交流電界では、誘電体の分極により電流が誘電体を流れます。

偏光は、外部電界の作用下で、限られた距離にわたって束縛電荷を変位させるプロセスです。

原子の電子は正の極に向かってシフトし、原子の核は負の方向にシフトします。 同じことがイオン結晶中のイオンでも起こり、分子または分子の領域は、それらが占める体積内の荷電粒子の不均一な分布を持っています。 誘電体の分極の結果として、それ自体の内部場が形成され、そのベクトルは大きさが小さく、外部場ベクトルとは反対の方向になります。 誘電体を備えた電極間の電気容量は、誘電体を備えていない同じ電極間の静電容量よりも、誘電体の相対誘電率がどこにあるかという係数だけ大きくなります。

電子分極中、外部電場の作用下で、物質の原子の電子殻が変形します。 整定時間が短い(約10〜15秒)ため、無線周波数に対して慣性がなく、周波数に依存せず、温度に弱く依存し、実質的に損失なしで発生します。 主に電子分極を持つ物質(弱極性誘電体)の誘電率は低く、1.8から2.5です。 このタイプの分極は、すべての物質に固有のものです。

イオン分極はイオン性固体で発生し、沈降時間は10〜13秒のオーダーであるため、実際にはフィールド周波数に依存せず、温度にわずかに依存します。 イオン分極を持つほとんどの材料の値は5〜10です。

DIPOLE(ORIENTATIONAL)POLARIZATIONは、極性分子または原子グループの作用下での配向として現れます。 たとえば、水分子は極性があり、水素原子は酸素原子に対して非対称に配置されているか、塩化ビニル(ポリ塩化ビニルモノマー)H2C-CHClです。 分子と摩擦力の相互作用を克服するために、場のエネルギーが消費され、それが熱エネルギーに変わります。したがって、双極子分極には非弾性の緩和特性があります。 双極子分極に関与する双極子のサイズと質量が大きいため、その慣性は重要であり、誘電率とエネルギー損失の周波数への強い依存性の形で現れます。

移行分極は、弱く結合した不純物イオンの短距離での非弾性変位によって引き起こされます。 結果(エネルギー損失、周波数依存性)の観点から、この分極は双極子分極に似ています。

分極中の誘電体のエネルギー損失は、LOSSANGLEタンジェントtgによって推定されます。 電気回路で損失のある誘電体は、等価回路として表されます。理想的なコンデンサとそれに並列に接続された損失抵抗です。 この角度は、このような2端子ネットワークのベクトル図での電流と電圧間のシフト角度を最大90°補完します。 優れた(極性の弱い)誘電体にはtg10-3があり、周波数にはほとんど依存しません。 不良誘電体のtgは、10分の1単位以上で測定され、周波​​数に強く依存します。

特殊なタイプは、圧電性で観察される機械的応力の作用下で分極を形成し、焦電性および強誘電性で自発的な分極を形成します。 このような誘電体はACTIVEと呼ばれ、共振器、フィルター、圧電発電機と変圧器、放射線変換器、高比容量コンデンサーなどの特殊なデバイスで使用されます。

電気的強度-高電圧回路で高い抵抗率を維持する誘電体の能力。 これは、絶縁破壊電界強度Åpr= Upr / dによって推定されます。ここで、Uprは絶縁破壊電圧、dは誘電体の厚さです。 寸法Epr-V/m。 異なる誘電体の場合、Epr = 10 ... 1000 MV / mであり、同じ材料の場合でも、この値は、厚さ、電極の形状、温度、およびその他の多くの要因によって大きく異なります。 この理由は、故障時のさまざまなプロセスにあります。 絶縁破壊は、価電子帯から伝導帯への電子のトンネル遷移、不純物レベルまたは金属電極、および高強度場での衝突電離によるそれらのなだれの増加によって引き起こされます。 電気的熱破壊は、誘電体の温度の上昇に伴う誘電体の電気伝導率の指数関数的増加によって引き起こされます。 同時に、漏れ電流が増加し、誘電体がさらに加熱され、その厚さに導電性チャネルが形成され、抵抗が急激に低下し、熱衝撃ゾーンで材料の溶融、蒸発、および破壊が発生します。 電気化学的破壊は、電気分解、イオン移動、およびその結果としての材料の組成の変化の現象によるものです。 イオン化の破壊は、空気を含む誘電体の部分放電が原因で発生します。 空気の絶縁耐力は低く、これらの介在物の電界強度は高密度誘電体よりも高くなります。 このタイプの破壊は、多孔質材料で一般的です。 誘電体の表面破壊(オーバーラップ)は、許容できないほど大きな表面電流が原因で発生します。 電流源の十分な電力で、表面破壊は空気を通して発生し、アークのものに変わります。 この故障の原因となる条件:誘電体の表面の亀裂、その他の不規則性、汚染、湿度、ほこり、低気圧。

電気機器を確実に動作させるには、その絶縁Uworkの動作電圧が絶縁破壊電圧Uprよりも大幅に低くなければなりません。 Upr / Urabの比率は、INSULATION ELECTRICAL STRENGTHSTOCKFACTORと呼ばれます。