POLITECHNIKA POZNAŃSKA Instytut Elektroenergetyki	Laboratorium Technik Wysokich Napięć	Rok akademicki 2002/2003
Wydział Elektryczny Rok studiów III Semestr VI	Ćwiczenie nr: 1 Temat: Zależność przenikalności elektrycznej i kąta zwilżania dielektryków stałych.
Wykonujący ćwiczenie: 1.Mariusz Tyszka 2.Marcin Nowinowski 3.Mariusz Adamczyk 4.Krzysztof Wiatrowisk 5.Krzysztof Tuta	Data wykonania ćwiczenia 18.03.2003 Data oddania sprawozdania 25.03.2003	Zaliczenie

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie kąta zwilżania θ oraz względnej przenikalności elektrycznej ε dielektryków stałych.

1. Wyznaczanie kąta zwilżania θ.

Na każdym z materiałów dielektrycznych umieszczaliśmy po trzy krople wody.

Do wyznaczenia kąta zwilżania θ potrzebne nam były charakterystyczne wymiary kropli (dla materiałów hydrofilnych c i hydrofilnych, dla materiałów hydrofobowych c i H). Za pomocą układu optycznego uzyskaliśmy na ekranie powiększony obraz kropli, a następnie korzystając z linijki zmierzyliśmy charakterystyczne wymiary.

a). Wyznaczanie kąta zwilżania θ dla materiałów hydrofilnych:

Wzory potrzebne do wyznaczenia kąta zwilżania θ:

c i h - wymiary charakterystyczne kropli,

„r” obliczam z trójkąta prostokątnego, korzystając z tw. Pitagorasa:

stąd otrzymałem:

b). Wyznaczanie kąta zwilżania θ dla materiałów hydrofobowych:

Wzory potrzebne do wyznaczenia kąta zwilżania θ:

c i h - wymiary charakterystyczne kropli,

„r” obliczam z trójkąta prostokątnego, korzystając z tw. Pitagorasa:

stąd otrzymałem:

Tabela pomiarów i wyników:

Lp.	materiał	rodzaj	c1	c2	c3	cśr	h1	h2	h3	hśr	r	α	θ
						[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[º]	[º]
1.	Porcelana	hydrofilny	78	80	95	84,3	7	6	5	6	151,1	73,8	16,2
2.	Poliuretan	hydrofilny	90	87	96	91	7	6	10	7,6	140,0	71,0	19,0
3.	PCV techniczny	hydrofilny	60	70	75	68,3	18	20	19	19	40,2	31,8	58,2
4.	Szkło	hydrofilny	77	96	85	86	4	6	6	5,3	177,1	75,9	14,1
5.	PCV medyczny	hydrofilny	64	62	74	66,7	12	13	15	13,3	48,5	46,5	43,5
6.	Tekstolit	hydrofilny	62	52	50	54,6	10	3	6	6,3	62,3	64,0	26,0
7.	Inezit e	hydrofilny	80	77	75	77,3	7	8	7	7,3	106,0	68,6	21,4
8.	Rezokrat	hydrofilny	90	70	70	76,7	15	17	16	16	54,0	44,7	45,3
9.	Elastomer silikonowy z napełniaczem	hydrofilny	48	55	54	52,3	21	23	23	22,3	26,5	9,1	80,9
10.	Elastomer silikonowy bez napełniacza	hydrofobowy	62	58	64	61,3	27	25	23	38,4	31,3	13,0	103,0

Przykładowe obliczenia dla porcelany:

2. Wyznaczanie względnej przenikalności elektrycznej.

Aby wyznaczyć przenikalność względną materiału dielektrycznego, posługujemy się wzorem:

gdzie:

C_d - pojemność kondensatora o określonych kształtach i wymiarach elektrod, między którymi znajduje się badany dielektryk,

C₀ - pojemność utworzona przez ten sam układ elektrod po usunięciu dielektryku.

Tabela pomiarów i wyników:

Lp.	materiał	rodzaj	g1	g2	g3	gśr	Cd	C0	ε
						[mm]	[mm]	[mm]	[m]	[pF]	[pF]	-
1.	Porcelana	hydrofilny	4,75	4,81	4,91	0,00482	25,3	4,68	5,40
2.	Poliuretan	hydrofilny	1,66	1,57	1,58	0,00160	63,9	14,08	4,54
3.	PCV techniczny	hydrofilny	1,82	1,74	1,61	0,00172	61,1	13,10	4,66
4.	Szkło	hydrofilny	2,65	2,55	2,99	0,00273	52,5	8,27	6,35
5.	PCV medyczny	hydrofilny	1,55	1,72	1,84	0,00170	54,0	13,26	4,07
6.	Tekstolit	hydrofilny	0,47	0,44	0,43	0,00045	114,2	50,55	2,26
7.	Inezit e	hydrofilny	0,27	0,25	0,28	0,00027	256,3	84,68	3,03
8.	Rezokrat	hydrofilny	0,47	0,47	0,48	0,00047	100,9	47,71	2,12
9.	Elastomer silikonowy z napełniaczem	hydrofilny	2,5	2,7	3,1	0,00277	20,8	8,16	2,55
10.	Elastomer silikonowy bez napełniacza	hydrofobowy	2,6	2,67	2,76	0,00268	18,4	8,44	2,18

Przykładowe obliczenia dla porcelany:

6

---