Redigerer Elektrisk gjennomslag (avsnitt)

=== Gjennomslag i faste stoffer ===
[[Fil:Capacitor schematic.svg|thumb|Skjematisk fremstilling av en kondensator eller et hvilket som helst fast stoff mellom to elektroder med motsatt spenning. Spenningen som er påtrykket forsårsaker det elektriske feltet <math> E </math> mellom platene som er separert med avstanden <math> d </math>.]]

I faste materialer, som for eksempel en høyspent kraftkabel, vil ofte et langtids partielt gjennomslag skje forut for selve gjennomslaget. Denne påvirkningen over tid degraderer isolasjonsmaterialet og metall nærmeste det påvirkede stedet. Til sist oppstår en utbrent kanal av karbonisert materiale som leder strøm.

Et enkelt tilfelle som demonstrerer prinsippene for gjennomslag i faste stoffer betraktes kondensatoren til høyre. Den har to parallelle platter med et fast isolerende stoff mellom dem. Med en påtrykket spenning <math> U </math> oppstår en elektrisk feltstyrke <math> E </math> gitt av

<math> E = { U \over d }</math>

der <math> d </math> er avstanden mellom platene. Det forutsettes at feltet er homogent. Med tilstrekkelig sterkt elektrisk felt vil gjennomslag kunne skje på grunn av to mekanismer: ''varmegjennomslag'' eller elektrisk gjennomslag.

Varmegjennomslag skjer fordi molekylene i isolasjonsmediet, også kalt dielektrikumet, blir påvirket når det påtrykkes et elektrisk felt. Molekylene med sine elektriske partikler er enten ''dipoler'', altså at de har postiv og negative poler, som blir påvirket av et elektrisk felt og dreier seg mot dette. En annen mulighet er at stoffet er nøytralt, men under påvrikning av et elektrisk felt dannes dipoler. I begge tilfeller vil dipolene orientere seg i feltets retning.<ref>[[#TOV|Thorsen, Olav Vaag: ''Høyspenningsteknikk'' side 25.]]</ref>. Om det elektriske feltet veksler, som vil være tilfelle om det er snakk om en påtrykket [[Vekselstrøm|vekselspenning]], vil dipolene svinge med svingningene til feltet noe som gir varmeutvikling.<ref>[[#TOV|Thorsen, Olav Vaag: ''Høyspenningsteknikk'' side 96-97.]]</ref> Denne varmeutviklingene kan føre til så stor temperaturutvikling av dielektrikummet enderer egenskaper og gjennomslag kan inntreffe. Tiden for at slike varmegjennomslag inntreffer kan være mange timer. I prinsippet er ikke varmegjennomslag avhengig av den elektriske  feltstyrken, men av [[frekvens]]en.<ref name=TOV105>[[#TOV|Thorsen, Olav Vaag: ''Høyspenningsteknikk'' side 105.]]</ref>

Rent elektrisk gjennomslag kan skje i løpet av noen μs (10<sup>−6</sup> sekund). Denne mekanismen er avhengig av blant annet feltstyrken, men det er flere konkurrerende teorier og ikke avklart hva som er riktig. En forklarer gjennomslag ved at elektronene får stadig høyere energinivåer ved elektrisk feltpåvirkning. Elektroner kommer opp i [[lednignsbånd]]et, altså de blir frie elektroner, som akselrerer på grunn av feltstyrken og dermed i neste omgang koliderer med nøytrale elktroner. Disse kollisjonene frigjør enda flere elektroner som leder til et såkalt ''elektronskredd'' når gjennomslaget inntreffer. Etter det såkalte ''høyenergikriterium'' inntreffer gjennomslaget når elektonenes energiøkning er større enn minskningen. I tillegg spiller temperaturen i mediet en rolle, det samme gjør også ''påkjenningstiden'' og det elektriske feltets form. Det siste betyr at spenningens som funksjon av tiden spiller en rolle: for eksempel sinusformet eller rampeform.<ref>[[#TOV|Thorsen, Olav Vaag: ''Høyspenningsteknikk'' side 106-107.]]</ref>