絶縁破壊の強さが気体より液体のほうが大きいのはなぜ？

よく水は電気を通すから濡れた手でコンセント刺すな
とか
映画でも電気のケーブルを水につっこんでサメを感電死させるなんてシーンがありましたが、
絶縁破壊の強さは液体のほうが大きいようです。
なぜですか？
空気中では電気を通さなかったのに水に入れたら電気が通るということはありますよね。そしたら液体のほうが絶縁破壊の強さは小さい気がします。
何故液体のほうが大きいのですか？

No.5 回答者： d9win 回答日時： 2024/02/24 09:56

液体の絶遠破壊現象について詳しくはないのですが、次のように考えます。

まず、電圧を加えた時に問題なるのがリーク電流が流れる状況の"絶縁抵抗"と、電圧を加えた時にショート状態になってほぼ確実に破壊する''絶遠破壊''を区別せねばなりません。両者には直接の関係はありません。''絶遠破壊''は、数百kV/cmから数千kV/cmの高電界が加わると構成原子の電子を剥ぎ取り、その電子が高電界で加速されて別の原子に衝突してその電子を剥離する"衝突電離現象"が鍵です。1ヶの電子が多数回衝突するとねずみ算式に電子が増えます。すると、巨大な電流が流れることで、電流増大に対する正帰還が働きます。すると発熱が爆発的に増えて早晩破壊します。
液体が気体よりも絶遠破壊し難いのは、第一に液体は気体に較べて原子の間隔が離れているので、衝突する間の加速期間が短いので電子を剥離するまでのエネルギーに達し難いためです。さらに，液体の方が誘電率が大きいので、その比率分だけ実効的な電界強度が小さくて済むという寄与も加わります。
例えば，絶縁油中に気泡があると絶遠破壊し易いことが知られてますが、それは、まず気泡中で衝突電離が起こり、発生した多数の電子が液体の衝突電離の種になると説明できます。

No.4 回答者： isoworld 回答日時： 2024/02/22 20:03

「水は電気を通す」と思っているようですが、純水は絶縁物ですよ。

僅かでも水に不純物が溶け込むと絶縁性が悪くなります。

絶縁性のある液体（誘電体）は誘電率があるため、絶縁耐圧が上がります。

No.3 回答者： mimon01 回答日時： 2024/02/22 18:53

液体と気体とのように二分化するから理解できなくなるんです。

例示されている水の場合、純水であれば絶縁物ですが、汗のように電解質を含んでいると良導体になります。まして、海水は高濃度の塩化ナトリウムを含んでいますので、純水とは全く異なる伝導性を示します。
同じ液体でも、油系は電解質を含みませんので、絶縁材料として多用されています。

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2024/02/22 18:44

ガスよりも抵抗の大きい空気が間に介在するから。

あと、ガスは液体に比べて密度が極端に低いから電子が通りにくい。

('ω') 絶縁破壊の強さは水（H₂O）では気体（水蒸気）のほうが大きい。
水と絶縁油を混同して勘違いしていませんか？

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2024/02/22 18:36

純粋な絶縁性液体は、「絶縁破壊の強さ」は大きいです。

しかし、多くは不純物を含むので、
その不純物が強さを低下させてしまうのです。