Yalıtım malzemelerindeki atomlar çok sıkı bağlanmış elektronlara sahiptir ve serbest elektron akışına çok iyi direnç gösterirler. Ancak, izolatörler (yalıtım malzemesi) belirsiz miktarda gerilime dayanamazlar. Yeterli voltaj uygulandığında, herhangi bir yalıtım malzemesi sonunda elektriksel “basınç” a yenilecektir ve elektron akışı meydana gelecektir.
Bununla birlikte, akımın uygulanan voltajla (sabit bir direnç verilmiş) doğrusal bir oranda olduğu iletkenlerin olduğu durumdan farklı olarak, yalıtkandan geçen akım çokta doğrusal değildir: Belli bir eşik seviyesinin altındaki voltajlar için, neredeyse hiç elektron akışı olmaz, ancak voltaj bu eşiği geçerse, bir akım akacaktır.
Akım yalıtkan bir malzemeden geçtikten sonra, bu malzemenin moleküler yapısının bozulması meydana gelir. Parçalanmadan sonra, malzeme artık yalıtkan olarak işlev görebilir ya da görmeyebilir, moleküler yapının bozulma seviyesine bağlı olarak.
Genellikle, elektronların parçalanma sırasında akımın akmasından dolayı, yalıtıcı ortamın lokalize olarak “delinmesi” söz konusudur.
Malzemeler arasında dielektrik dayanım karşılaştırması:
Malzeme Dielektrik Dayanım (kV/inch)
Boşluk 20
Hava 20 - 75 arası
Porselen 40-200 arası
Parafin Balmumu 200-300 arası
Trafo Yağı 400
Bakalit 300-550 arası
Kauçuk 450-700 arası
Gomalaka 900
Kağıt 1250
Teflon 1500
Cam 2000-3000 arası
Mika 5000
Yalıtım malzemesinin kalınlığı, aksi halde dielektrik dayanımı olarak bilinen, kırılma voltajını belirlemede rol oynar. Spesifik dielektrik dayanımı bazen mil başına volt (inç'in 1/1000'i) veya inç başına kilovolt (iki ünite eşittir) cinsinden listelenmiştir ancak pratikte, Arıza gerilimi ve kalınlık arasındaki ilişkinin tam olarak doğrusal olmadığı anlaşılmıştır.
Kalınlığın üç katı olan bir yalıtkan, 3 katından biraz daha az dielektrik dayanıma sahiptir. Ancak, kabaca tahmin kullanımı için, kalınlık başına volt değerleri uygundur.
Kaynak: Lessons in electric circuits – Vol. II