Ćwiczenie 3 – Badanie przenikalności dielektrycznej i współczynnika strat dielektrycznych materiałów izolacyjnych stałych
Załącznik – protokół badań
1. Pomiar przenikalności dielektrycznej i współczynnika strat dielektrycznych dielektryków stałych
Wykonujemy pomiary pojemności (Cx) i współczynnika strat dielektrycznych (tgδx) pięciu próbek w funkcji częstotliwości.
Wymiary elektrod
g
d
D
g
a
d
a
mm
mm
mm
mm
h
D
76
110
2
10
Wyniki pomiarów i obliczeń
Próbka 1 – płytka bawełniano-fenolowa 1 (tekstolit), C0 = ........... pF, h = .......... mm f
C
ε
ε
x
tgδx
’rz
’ur
Rr
Cr
Lp
Hz
pF
–
–
–
kΩ
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), C0 = ........... pF, h = .......... mm f
Cx
tgδ
ε
ε
R
x
’rz
’ur
r
Cr
Lp
Hz
pF
–
–
–
kΩ
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 3 – płytka celuloidowa, C0 = ........... pF, h = .......... mm f
Cx
tgδ
ε
ε
R
x
’rz
’ur
r
Cr
Lp
Hz
pF
–
–
–
kΩ
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, C0 = ........... pF, h = .......... mm f
Cx
tgδ
ε
ε
R
x
’rz
’ur
r
Cr
Lp
Hz
pF
–
–
–
kΩ
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), C0 = ........... pF, h = .......... mm f
Cx
tgδ
ε
ε
R
x
’rz
’ur
r
Cr
Lp
Hz
pF
–
–
–
kΩ
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: C
- przenikalność dielektryczna względna rzeczywista ε'
x
=
,
rz
C0
- przenikalność dielektryczna względna urojona ε' = ε' ⋅tg ,
ur
rz
δx
d
g 2
- pojemność kondensatora próżniowego o tych samych wymiarach C =
⋅
+
ε π(
) ,
0
0
4h
1
1
− 1 F
- przenikalność dielektryczna bezwzględna próżni ε =
⋅10
,
0
36π
cm
- pojemność dla schematu zastępczego równoległego RC
C = C ,
r
x
- rezystancja dla schematu zastępczego równoległego RC R =
1
.
r
ωC tgδ
r
x
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 podziałkę logarytmiczną,
− wykreślić charakterystyki Rr = f (f) wykorzystując jeden układ współrzędnych i stosując dla osi częstotliwości podziałkę logarytmiczną,
− wykreślić charakterystyki Cr = f (f) wykorzystując jeden układ współrzędnych i stosując 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 ?
Ćwiczący:
1.
2.
Sprawozdanie powinno zawierać:
3.
1. Cel ćwiczenia
4.
2. Wyniki pomiarów i obliczeń (tabele) 3. Opracowanie wyników pomiarów (wykresy, przy-5.
kłady obliczeń, analiza)
6.
4. Wnioski (obszerne)
5. Załącznik – protokół badań (ten dokument) podpi-sany przez prowadzącego zajęcia.
Kielce, dnia ...............................
Podpis prowadzącego: ...........................