O ar é um isolante até o ponto em que a tensão a que esteja submetido seja suficiente para provocar sua ionização. Nestas condições, os átomos perdem seus elétrons e o ar se torna condutor. Para que o ar se torne condutor é preciso haver uma tensão mínima aplicada a qual depende da distância entre os elementos que se manifestam e também o seu formato. Em suma, existe um valor mínimo de tensão para cada centímetro de distância no ar que provoca a ionização tornando-o então condutor. Este valor mínimo de tensão é dado pela rigidez dielétrica do ar a qual depende de sua umidade, da pressão e da temperatura. O centelhamento é então a maneira segundo a qual a descarga através do ar se manifesta quando a rigidez dielétrica deste elemento é vencida com a passagem de uma corrente (figura 1).
Figura 1 – Centelhamento de muito alta tensão.
Para o caso do ar, em vista de suas características físicas serem mais ou menos constantes, pode-se pela distância máxima em que ainda ocorre um centelhamento ter uma idéia da tensão existente entre os dois pontos. Para uma pressão de 760 mm de mercúrio (1 atm) e uma temperatura de 25C, o gradiente de rompimento do dielétrico é da ordem de 30 kV/cm o que significa que para saltar uma distância de 1 cm é preciso uma tensão mínima de 30 000 volts, desde que a frequência da alta tensão seja suficientemente baixa para dar tempo de ocorrer a ionização do ar. É importante observar que esta grandeza varia de acordo com a umidade do ar também. Em suma, se uma faísca saltar a uma distância de 2 cm no máximo, podemos com bom grau de aproximação dizer que a sua tensão é da ordem de 60 000 volts. Na tabela abaixo temos a rigidez dielétrica de alguns materiais.
