Когда диэлектрический материал подвергается электрическому полю, на противоположных поверхностях материала накладываются заряды противоположного  характера, и, следовательно, проявляется сила притяжения, и образец подвергается электростатическим сжимающим силам и когда эти силы  превышают механическую стойкость прочность материала, материал разрушается. Если исходная толщина материала равна d 0 и сжимается до толщины  d при приложении напряжения V, то сжимающее напряжение, возникающее из-за электрического поля, равно

 

где εr — относительная диэлектрическая проницаемость образца. Если γ — модуль Юнга, механическая прочность на сжатие равна

 

При любом действительном значении напряжения V уменьшение толщины образца не может превышать 40%. Если отношение V / d при этом значении  V меньше, чем внутренняя прочность образца, дальнейшее увеличение V должно сделать толщину неустойчивой и образец разрушается.

Наибольшая кажущаяся прочность затем получается путем подстановки d = 0,6 d0 в приведенных выше выражениях.

Вышеприведенное уравнение является приблизительным только в том случае, когда γ зависит от механического напряжения.  Возможность нестабильности, возникающей для более низкого среднего поля, игнорируется, т. е. влияние концентрации напряжений на неоднородности  не учитывается.

Оставить комментарий