Arborescenza elettrica inizia e si diffonde gradualmente quando un materiale dielettrico solido è sottoposto allo stress di un campo elettrico sollevato e divergente per un lungo periodo. Le caratteristiche dell’arborescenza dipenderanno dalla tensione elettrica utilizzata, del materiale dielettrico e anche delle variazioni di morfologia prodotta da diverse proporzioni di miscelazione o variazioni di temperatura. Può anche verificarsi all’interno dei materiali drogati a semiconduttore quando sono polarizzati in una direzione di non conduzione, che ridurranno drasticamente la sua tensione al picco inversa. Si osserva che le arborescenze elettriche sono avviate nei punti dell’isolamento in cui le impurità, le bolle gassose, le discontinuità fisiche, i difetti meccanici o le particelle conduttive creano piccole regioni con un alto sforzo o stress sopra il materiale dielettrico. Questo può ionizzare un gas all’interno di una discontinuità della massa dielettrica e produce piccoli scosse elettriche tra le pareti della discontinuità. Un impurità o difetto possono persino produrre una frattura parziale del dielettrico stesso. La luce ultravioletta e l’ozono prodotta da queste scariche parziali reagiranno con il materiale dielettrico vicino e lo decomponerà e degradano la loro capacità come un isolante. Le dielettriche degradate liberano frequentemente gas e creano così nuove discontinuità fisiche e fratture. Questi difetti avranno finito la capacità di isolamento del materiale, lo stress elettrico peggiorerà e accelererà il processo di scarichi parziali e il degrado.
una figura rama tridimensionale sarà formata all’interno del dielettrico, parzialmente conduttivo dell’elettricità. Questa arborescenza può a volte crescere fino al punto di causare il fallimento completo del materiale isolante. Questo di solito è un meccanismo abituale di guasto a lungo termine nei cavi sottomarini ad alta tensione isolati con polimeri. A volte questo fallimento è avviato dalla penetrazione dell’umidità nel materiale isolante, che produrrà un fenomeno chiamato arborescenza acquosa, a. Igroscopica o albero d’acqua, che seguirà quindi un’arrorescenza elettrica che sarà sovrapposta all’immagine dell’arborescenza acquosa.
In modo simile, le arreescenze elettriche bidimensionali possono apparire sulla superficie di isolanti sottoposti a un grande stress elettrico, o la cui superficie era contaminata da polvere, sali minerali o umidità. La strada elettrica superficiale, a volte chiamata anche in spagnolo per i loro nomi in inglese “tracciamento” o “fasciatura secca”, è un meccanismo tipico di fallimento negli isolanti elettrici aerei di potenza sottoposti a contaminazione con nebbia salina, come nella vicinanza del marittimo costa.
A volte, quei disegni che seguono i modelli ramificati bi e tridimensionali sono chiamati figure di Lichtenberg. Questo nome è usato, soprattutto, quando le arborescenze si verificano intenzionalmente per scopi artistici.