POLITECHNIKA LUBELSKA	Laboratorium materiałoznawstwa elektrycznego
	Ćwiczenie nr 5
Imię i nazwisko: Katarzyna Sułek Dawid Figura Łukasz Jarznicki	Semestr: III
Temat ćwiczenia: Badanie podstawowych właściwości dielektryków stałych.	Data wykonania: 21.12.2012

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami pomiaru rezystancji skrośnej i powierzchniowej, przenikalności dielektrycznej oraz tangensa kąta strat.

Schematy pomiarowe:

Pomiar rezystancji skrośnej.

Pomiar rezystancji powierzchniowej.

Pomiar podstawowych właściwości dielektryków stałych ( R, C, tgδ)

Pomiar rezystancji i rezystywności skrośnej i powierzchniowej

próbka	rezystancja skrośna Rv [Ω]	rezystancja powierzchniowa Rs [Ω]	rezystywność skrośna v [Ω*m]	rezystywność powierzchniowa s [Ω*m]
1	3396*10^8	9947*10^8	7369*10^8	377986*10^8
2	3363*10^8	8417*10^8	4775*10^8	319846*10^8
3	1942*10^8	7002*10^8	3123*10^8	266076*10^8
4	2800*10^8	8710*10^8	5319*10^8	330980*10^8
5	2220*10^8	8010*10^8	8370*10^8	304380*10^8

1. Teflon

2. Laminat

3. Getynaks

4.Pleksa

5.Teflon

Rezystywność skrośną oblicza się ze wzoru:

$$p_{v} = \ \frac{3396*10^{8}*0,0023}{0,0106} = 7369*10^{8}\ \lbrack\mathrm{\Omega}*m\rbrack$$

R_v-Rezystancja skrośna

h- grubość próbki

Rezystywność powierzchniową oblicza się ze wzoru:

$$p_{s} = \ \frac{9947*10^{8}*0,171}{0,0045} = 377986*10^{8}\ \lbrack\mathrm{\Omega}*m\rbrack$$

Wymiary geometryczne próbek.

próbka	średnica zewn. d [m]	Grubość h [m]	średnica szczeliny g [m]	A []	B []
1	0,05	0,00106	0,0045	0,0023	0,171
2		0,00162
3		0,00143
4		0,00096
5		1, 0,00061

A-efektywna powierzchnia

B-efektywna długość elektrody pomiarowej

A=

$$A = \frac{{3,14*(0,05 + 0,0045)}^{2}}{4} = 0,0023$$

B=

B = 3, 14 * (0,05+0,0045) = 0, 171

Pomiar rezystancji, pojemności oraz tg δ - kąta stratności pojedynczych próbek.

L.p	Średnica d	Rezystancja R	Pojemność C 1kHz	Pojemność C 120Hz	Kąt stratności tg δ 1kHz	Kąt stratności tg δ 120Hz
	[m]	[MΩ]	[pF]	[pF]		-
Pleksiglas	0,069	Więcej niż 10	147,9	163	0,063	0,131
Tekstolit 1		2,03	428,1	572	0,181	0,291
Tekstolit 2		2,65	262	373	0,227	0,355
Getynaks 1		4,34	250	315	0,146	0,272
Getynaks 2		5,5	155,2	206	0,189	0,362

Obliczone wartości przenikalności względnej próbek.

Lp.	Grubość x	Przenikalność próżni ε0	Powierzchnia próbki S	Przenikalność względna przy ε01kHz	Przenikalność względna przy ε0120Hz
	(m)	(F/m)	(m^2)	-	-
Pleksiglas	0,00094	8,842*10^-12	0,0038	4,14	4,56
Tekstolit 1	0,00052			6,63	8,85
Tekstolit 2	0,00111			8,66	12,32
Gerynaks 1	0,00109			8,11	10,22
Gerynaks 2	0,00212			9,79	13,00

Do obliczenia wartości przenikalności elektrycznej ε w tabeli 5 stosuje się wzór:

;

Gdzie: C – pojemność dla 1kHz i dla 120Hz

Przenikalność elektryczna dla 1 kHz

$$\varepsilon = \ \frac{147,9*10^{- 12}*0,00094}{8,842*10^{- 12}*0,0038} = 4,14\ $$

Wnioski

Po wykonaniu pomiarów można dostrzec, że największe rezystancje mają dielektryki: pleksiglas i gentynaks (próbka 2). Wartości nie można było odczytać, ponieważ miernik nie miał tak dużego zakresu. Najmniejszą rezystancję miał teksolit (próbka 1). Pojemność dielektryków badanych jest większa przy częstotliwości 120Hz niż przy 1kHz. Największą pojemność przy obu częstotliwościach ma teksolit (1). Najmniejszą wartość przenikalności względnej przy obu częstotliwościach ma pleksiglas a największą getynaks (próbka 2). Rezystywność zależy od wymiarów próbki i rodzaju materiału. Rezystywność skrośna może być większa dla grubszych próbek a rezystywność powierzchniowa dla próbek o większej powierzchni między punktami przyłożenia napięcia.