Proses Kegagalan pada Zat Padat

Teori Kegagalan Zat Padat

Mekanisme kegagalan pada zat padat terdiri dari beberapa jenis menurut waktu penerapan tegangannya sebagai berikut:
a) kegagalan asasi ( intrinsik)
b) kegagalan elektromagnetik
c) kegagalan streamer
d) kegagalan thermal
e) kegagalan erosi

Makin tinggi nilai tegangan kegagalan suatu bahan, maka makin singkat waktu terjadinya kegagalan tersebut. Hal ini sesuai dengan asas pokok yang berlaku dalam bidang tegangan tinggi. Seperti yang kita ketahui setiap zat padat terdiri dari molekul-molekul. Setiap molekul terdiri dari atom-atom yang juga terdiri dari elektron-elektron. Jika pada zat padat tersebut diterapkan suatu medan listrik E, maka zat padat tersebut akan mengalami tekanan listrik (electric stress).
Tekanan listrik ialah gaya yang bekerja pada satu elektron yang mempunyai muatan sebesar 1 coulomb.
F = e.E
dimana,
F = gaya yang bekerja pada elektron
e = muatan elektron
E = kuat medan listrik

Dari persamaan tersebut dapat dikatakan bahwa tekanan yang bekerja pada zat padat adalah sama dengan kuat medan listrik yang diterapkan pada zat padat tersebut. Kuat medan juga dapat disebut sebagai tekanan listrik.

Selain tekanan listrik, terdapat juga kekuatan listrik atau sering juga disebut kuat listrik (electric strength), yaitu tekanan listrik maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bahan isolasai. Definisi ini bersifat kualitatif. Jika kekuatan listrik lebih kecil dari tekanan listrik, maka akan terjadi kegagalan pada zat padat tersebut. Definisi kuat listrik secara kuantitatif rumit, karena kuat listrik ini dipengaruhi oleh antara lain: tekanan(atm), suhu, jenis bahan elektroda, konfigurasi medan listrik, bentuk tegangan yang diterapkan, umur bahan ( yang diharapkan), ketidakmurnian dalam bahan dan adanya kantong-kantong udara dalam zat padat.