Politechnika Opolska

Przedmiot:

Laboratorium materiałoznawstwa elektrycznego

Kierunek studiów:	Automatyka i robotyka	Rok studiów:	II
Semestr:	zimowy	Rok akademicki:	2011/2012

Temat:

Pomiary stratności dielektryków

Projekt wykonali:

Nazwisko:

1.

3.

Ocena za projekt:	Data:	Uwagi:

Termin zajęć:

Dzień tygodnia:

Termin oddania projektu:

Projekt oddano:

1.Wstęp teoretyczny

2.Obliczenia

W celu wyznaczenia charakterystyk współczynnika stratności dielektryków w funkcji częstotliwości, konieczna była zamiana dobroci Q na współczynnik stratności tgδ.

$$tg\delta = \ \frac{1}{Q}$$

Wykorzystując dane z tabeli pomiarowej otrzymałem następujące wyniki:

	Numer próbki
f [kHz]	0
90	0,001163
280	0,001389
900	0,001504
15000	0,007143
40000	0,015625
	5
90	0,001186
280	0,001538
900	0,001493
15000	0,007143
40000	0,021739

3.Analiza wyników

Sporządzając wykresy naniosłem na każdy z nich charakterystykę dla elementu o nr.0, aby możliwe było porównanie wszystkich charakterystyk. Na pierwszym wykresie zamieściłem wszystkie charakterystyki dla elementów badanych w ćwiczeniu, dzięki temu doskonale widać, że dla elementów 1 i 2 charakterystyka częstotliwościowa współczynnika stratności mocno odbiega od pozostałych. Wykres także ilustruje w jaki sposób się zmieniają charakterystyki, dla elementów 1 i 2 współczynnik stratności maleje i swoje minimum osiąga przy częstotliwości około 20 MHz. Pozostałe charakterystyki są mocno zbliżone do siebie, jednak po wyłączeniu z wykresu elementów nr 1 i 2 można zauważyć różnice. Charakterystyka dla 3 elementu wyróżnia się na tle elementów 4-9 ponieważ jest funkcją rosnącą w całym zakresie pomiarowym i jest jedyną która nie posiada minimum dla badanych częstotliwości. Współczynniki stratności w funkcji częstotliwości dla próbek 4-9 są bardzo zbliżone, co potwierdza wykres.

4.Wnioski

Współczynnik stratności dielektryków jak wiele innych parametrów jest zależny od częstotliwości. Stratność nie tylko zależy od częstotliwości ale i także innych czynników, ale na potrzeby ćwiczenia przyjmuje się, że inne wartości nie wpływały znacząco na wyniki, które były zależne od częstotliwości. Jak widzimy na wykresach współczynnik stratności ma tendencje wzrostowe dla wielu badanych próbek. Charakterystyki, które były funkcjami malejącymi po przekroczeniu pewnej częstotliwości znowu zaczynały rosnąć, pozostałe zaś najpierw osiągały swoje minima, po czym stopniowo wspinały się w górę.

Z wykresów można wyczytać wartość współczynnika stratności dla każdej częstotliwości. Takie charakterystyki są przydatne przy projektowaniu elementów elektronicznych tj. kondensatory. Częstotliwość zmienia właściwości izolacyjne dielektryka, zatem zmienia też pojemność kondensatora, dzięki wykresom takim jakie sporządzałem w ćwiczeniu, można owe zmiany dosyć dokładnie przewidzieć ułatwiając projektowanie kondensatorów i określania ich parametrów częstotliwościowych.