Champ disruptif

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Certains matériaux isolants peuvent, sous l'action d'un potentiel électrique, voir leurs propriétés physiques modifiées, parfois de façon réversible, et parfois de façon irréversible. Le champ électrique correspondant à ce potentiel électrique maximal admissible avant claquage est appelé champ disruptif.

[modifier] Le champ disruptif de l'air

À la base, l'air est un fort isolant. Mais sous de fortes tensions, les électrons qui composent les atomes des molécules de l'air sont littéralement arrachés à leur orbite de valence pour participer à la conduction électrique : la foudre traverse alors l'atmosphère. La valeur du champ disruptif de l'air la plus communément admise est :

$\begin{Vmatrix}\vec E_{disruptif}(air)\end{Vmatrix} \approx 3,6.10^6\ V.m^{-1} \approx 36\ 000\ V.cm^{-1}$

On peut interpréter de manière très simple cette formule, en disant que dans de l'air sec, il faut une différence de potentiel de 36 000 Volts pour faire une étincelle entre 2 points écartés de 1 centimètre, ou 3600 Volts pour faire une étincelle entre 2 points écartés de 1 millimètre. Cette interprétation étant plus connue sous le nom de « règle des 30 000 V par cm ». Cela laisse présager en outre de l'ordre de grandeur des tensions mises en jeu dans le phénomène de la foudre. Pour un air saturé en humidité, cette valeur peut tomber à 10 000 V par cm.

[modifier] Cas d'autres matériaux

On peut également parler de champ disruptif dans le cas des câbles électriques, où le cœur (appelé également l'âme) est séparé de la gaine de masse par un isolant. Ici encore, un champ électrique radial trop élevé conduit au claquage de cet isolant, endommageant irréversiblement le câble.