La tensione di rottura, a volte chiamata anche rigidità dielettrica o tensione di innesco, è la quantità di forza elettrica necessaria per trasformare le proprietà elettriche di un oggetto. Più comunemente, è usato rispetto agli isolanti. La tensione di rottura è la tensione minima necessaria per costringere un isolante a condurre una certa quantità di elettricità. Questa misura è significativa solo in relazione ad un sistema esistente; è il punto in cui un materiale sfida le aspettative dell’operatore su come funzionerà.
Gli isolanti, per definizione, non conducono elettricità. La tensione di rottura è il punto in cui un materiale cessa di essere un isolante e diventa un resistore; cioè, conduce l’elettricità ad una certa proporzione della corrente totale. Gli isolanti sono caratterizzati da atomi con elettroni strettamente legati. Le forze atomiche che tengono in posizione questi elettroni superano la maggior parte delle tensioni esterne che potrebbero indurre il flusso di elettroni. Questa forza è finita, tuttavia, e può sempre essere potenzialmente superata da una tensione esterna, che quindi farà sì che gli elettroni fluiscano ad una certa velocità attraverso la sostanza.
A parità di altre condizioni, la qualità di un isolante aumenta insieme alla sua tensione di rottura. Quindi, la porcellana, che ha una rigidità dielettrica di circa 100 kilovolt per pollice, è un isolante mediocre. Il vetro, che si rompe a 20 volte la tensione della porcellana, è molto meglio.
I diodi hanno anche una tensione di rottura. I diodi semplici sono destinati a condurre l’elettricità solo in una direzione, denominata “avanti”. Ad una tensione sufficientemente alta, tuttavia, è possibile far sì che il diodo conduca l’elettricità “inversa”. Alcuni diodi, detti diodi a valanga, sono destinati a questo tipo di utilizzo. A bassa tensione, conducono l’elettricità in una sola direzione. In un punto specifico, lo conducono altrettanto efficacemente nell’altra direzione. Questo li distingue dagli isolanti e da altri diodi, che, anche al di sopra del livello di rottura, mantengono una resistenza relativamente elevata. Non a caso, ad un certo punto, anche i triodi e altri componenti elettronici specializzati si guastano e iniziano a condurre elettricità lungo il percorso dettato da una tensione sufficientemente alta.
In pratica, è difficile determinare l’esatta tensione di rottura di un materiale. Un numero specifico collegato a questa quantità non è una costante affidabile come un punto di fusione; è una media statistica. Di conseguenza, quando si progetta un circuito, è necessario assicurarsi che la sua tensione massima sia ben al di sotto della tensione di rottura più bassa di uno qualsiasi dei materiali coinvolti. Un sistema elettrico è valido solo quanto la più piccola tensione di guasto di uno dei suoi componenti.