La carga espacial es la distribución espacial de la carga dentro de un medio aislante. No hay un aislante perfecto, y cualquier aislante comenzará a romperse si se aplica un campo eléctrico lo suficientemente alto.
En algún campo eléctrico más bajo que el que causa la descomposición “completa”, habrá una pequeña minoría de moléculas en el material aislante que se ionizarán. Los electrones libres migrarán hacia el electrodo positivo. La molécula ionizada tiende a quedarse (en comparación con la velocidad con la que se mueve el electrón), pero eventualmente migrará hacia el electrodo negativo.
Este movimiento de iones positivos y electrones negativos acumula regiones de “carga espacial” en un material. Es decir, las regiones cercanas al electrodo positivo tienen carga negativa (exceso de electrones) y las regiones cercanas al electrodo negativo tienen carga positiva (exceso de iones positivos).
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Figura tomada de Y. Kishi, et al. “Descomposición y formación de carga espacial en la película de poliimida bajo tensión DC alta a varias temperaturas”. Dielectrics 2009: Análisis de medición y aplicaciones, reunión del 40 aniversario
Puede observar que una región de electrones directamente adyacente al electrodo positivo querría saltar sobre el electrodo positivo. Eso es absolutamente correcto. Al disminuir la distancia entre las regiones cargadas, ha aumentado la intensidad del campo local, aumentando la posibilidad de que las cargas se muevan entre el aislador y el electrodo. Una vez que esto suceda, ya está en camino por la pendiente resbaladiza entre el aislante y el conductor accidental.
