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: ...........................