Celem ćwiczenia było eksperymentalne wyznaczenie względnej przenikalności elektrycznej wybranych materiałów. Użyte zostały dwie metody pomiaru. W pierwszej dokonano bepośredniego pomiaru pojemności przy pomocy miernika cyfrowego. Druga wykorzystywała mostek Wheatstone'a. Pomiar w metodzie pierwszej odbywał się w sposób następujący:

Między dwie ruchome okładki wykonane z aluminium o wymiarach (15x15)[cm] były wkładane dielektryki wykonane z próbek badanych materiałów. Wymiary dielektryków były takie same jak wymiary okładek. Po umieszczeniu dielektryka i ściśnięciu obu okładek kondensatora następował pomiar pojemności z użyciem multimetru cyfrowego. W celu wyznaczenia przenikalności magnetycznej zastosowano wzór:

$$\varepsilon r = \frac{C}{C0}$$

Gdzie:

C- wartość pojemności zmierzona multimetrem cyfrowym

C0 - pojemność kondensatora powietrznego.

Pojemność kondensatora powietrznego została obliczona w sposób analityczny przy użyciu wyrażenia:

$$C0 = \frac{\varepsilon 0 \bullet S}{d}$$

Gdzie:

ε0 - przenikalność elektryczna powietrza równa :

$$\varepsilon 0 \approx 8.85 \bullet 10^{- 12}\lbrack\frac{F}{m}\rbrack$$

S - powierzchnia okładki kondensatora

d - odległość między okładkami równa grubości próbki badanego materiału.

Przykładowe obliczenia Dla próbki wykonanej z plexi o grubości 5[mm]

S = 0.15[m] • 0.15[m] = 0.0225[m²]

$$C0 = \frac{8.85 \bullet 10^{- 12}\lbrack\frac{F}{m}\rbrack \bullet 0.0225\lbrack m^{2}\rbrack}{0.005\lbrack m\rbrack} = 3.9825 \bullet 10^{- 11}\lbrack F\rbrack \approx 40\lbrack pF\rbrack$$

$$\varepsilon r = \frac{131\lbrack pF\rbrack}{39.825\lbrack pF\rbrack} = 3.289391 \approx 3$$

Obliczona wartość przenikalność jest zgodna z danymi zawartymi w tablicach fizycznych.

Obliczenia dla pozostałych materiałów zostały wykonane w sposób analogiczny. Wyniki zostały zestawione w tabeli 1.

Dielektryk	d[m]	C0[pF]	C[pf] zm	εr(obl)	εr
Ebonit	0.002	99.5625	583	5.855618	2-3, 5
Bakelit	0.007	28.44643	276	9.702448	3.5, 6
Plexi	0.005	39.825	131	3.289391	3, 4
Teflon	0.003	66.375	124	1.868173	2, 1
Drewno	0.004	49.78125	160	3.214062	2, 8

Wnioski: