Ćwiczenie 3 – Badanie przenikalności dielektrycznej i współczynnika strat dielektrycznych

materiałów izolacyjnych stałych

Załącznik – protokół badań

1. Pomiar przenikalności dielektrycznej i współczynnika strat dielektrycznych dielek-

tryków stałych

Wykonujemy pomiary pojemności (C

x

) i współczynnika strat dielektrycznych (tg

δ

x

) pięciu

próbek w funkcji częstotliwości.

Wymiary elektrod

d

D

g

a

mm

mm

mm

mm

76

110

2

10

Wyniki pomiarów i obliczeń

Próbka 1 – płytka bawełniano-fenolowa 1 (tekstolit), C

0

= ........... pF, h = .......... mm

f

C

x

tg

δ

x

ε

’

rz

ε

’

ur

R

r

C

r

Lp

Hz

pF

–

–

–

k

Ω

pF

1

20

2

60

3

120

4

200

5

500

6

1 000

7

2 000

8

5 000

9

10 000

10

20 000

11

50 000

12

100 000

Próbka 2 - płytka bawełniano-fenolowa 2 (tekstolit), C

0

= ........... pF, h = .......... mm

f

C

x

tg

δ

x

ε

’

rz

ε

’

ur

R

r

C

r

Lp

Hz

pF

–

–

–

k

Ω

pF

1

20

2

60

3

120

4

200

5

500

6

1 000

7

2 000

8

5 000

9

10 000

10

20 000

11

50 000

12

100 000

D

d

g

h

a

Próbka 3 – płytka celuloidowa, C

0

= ........... pF, h = .......... mm

f

C

x

tg

δ

x

ε

’

rz

ε

’

ur

R

r

C

r

Lp

Hz

pF

–

–

–

k

Ω

pF

1

20

2

60

3

120

4

200

5

500

6

1 000

7

2 000

8

5 000

9

10 000

10

20 000

11

50 000

12

100 000

Próbka 4 – płytka mikanitowa, C

0

= ........... pF, h = .......... mm

f

C

x

tg

δ

x

ε

’

rz

ε

’

ur

R

r

C

r

Lp

Hz

pF

–

–

–

k

Ω

pF

1

20

2

60

3

120

4

200

5

500

6

1 000

7

2 000

8

5 000

9

10 000

10

20 000

11

50 000

12

100 000

Próbka 5 – płytka bakelitowo-papierowa (getinaks), C

0

= ........... pF, h = .......... mm

f

C

x

tg

δ

x

ε

’

rz

ε

’

ur

R

r

C

r

Lp

Hz

pF

–

–

–

k

Ω

pF

1

20

2

60

3

120

4

200

5

500

6

1 000

7

2 000

8

5 000

9

10 000

10

20 000

11

50 000

12

100 000

Oznaczenia w tabelach i wzory:

- przenikalność dielektryczna względna rzeczywista

ε

'

rz

x

C

C

=

0

,

- przenikalność dielektryczna względna urojona

ε

ε

δ

'

'

ur

rz

x

tg

=

⋅

,

- pojemność kondensatora próżniowego o tych samych wymiarach

C

d

g

h

0

0

2

4

=

⋅

+

ε π

(

)

,

- przenikalność dielektryczna bezwzględna próżni

cm

F

10

36

1

11

0

−

⋅

π

=

ε

,

- pojemność dla schematu zastępczego równoległego RC

C

C

r

x

=

,

- rezystancja dla schematu zastępczego równoległego RC R

C tg

r

r

x

=

1

ω

δ

.

W sprawozdaniu należy:

−

wykreślić charakterystyki

ε

’

rz

= f

(f) oraz

ε

’

ur

= f

(f) wykorzystując, dla poszczegól-

nych materiałów, jeden układ współrzędnych i stosując dla osi częstotliwości po-
działkę logarytmiczną,

−

wykreślić charakterystyki R

r

= f

(f) wykorzystując jeden układ współrzędnych i sto-

sując dla osi częstotliwości podziałkę logarytmiczną,

−

wykreślić charakterystyki C

r

= f

(f) wykorzystując jeden układ współrzędnych i sto-

sując dla osi częstotliwości podziałkę logarytmiczną,

−

przedstawić własne spostrzeżenia i wnioski dotyczące pomiarów, ich dokładności oraz
otrzymanych wyników,

−

omówić wpływ częstotliwości na parametry badanych próbek.

Ponadto należy odpowiedzieć na pytania:

−

jakie właściwości dielektryka przedstawiają przenikalności

ε

’

rz

i

ε

’

ur

?

−

dlaczego w dielektrykach z polaryzacjami stratnymi przenikalność dielektryczna po-
winna być wyrażana liczbą zespoloną ?

Ć

wiczący:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Kielce, dnia ...............................

Podpis prowadzącego: ...........................

Sprawozdanie powinno zawierać:

1. Cel ćwiczenia
2. Wyniki pomiarów i obliczeń (tabele)
3. Opracowanie wyników pomiarów (wykresy, przy-

kłady obliczeń, analiza)

4. Wnioski (obszerne)
5. Załącznik – protokół badań (ten dokument) podpi-

sany przez prowadzącego zajęcia.