Imię i nazwisko | Grupa | Data przeprowadzenia pomiarów |
---|---|---|
Joanna Turowska | E2Y1S1 | 19.11.2013r. |
Maja Sękowska | ||
Michał Michalak | ||
Mateusz Szymaniak |
Sprawozdanie z laboratorium Materiałów Elektronicznych
Badanie przenikalności elektrycznej podanych materiałów.
Prowadzący ćwiczenia:
dr inż. Adam Słowik
mgr inż. Gabriel Tofel
Ćwiczenie laboratoryjne miało na celu zbadanie przenikalności elektrycznej badanego materiału. Z teorii wiemy ze przenikalność elektryczna ԑ jest to wielkość fizyczna charakteryzująca właściwości elektryczne środowiska. Dla substancji izotropowych jest to wielkość skalarna, równa sosunkowi indukcji pola elekrycznego do natężenia tego pola:
$$\varepsilon = \frac{D}{E}$$
Z pośród wszystkich ośrodków, najmniejszą przenikalność elektryczną wykazuje próżnia którą oznaczamy:
$$\varepsilon_{0} = \frac{A^{2}s^{4}}{\text{kg}m^{3}} = 8,854187817 \bullet 10^{- 12}\frac{F}{m}$$
Za ich pomocą możemy wyznaczyć przenikalność względną, która jest iloczynem przenikalności względnej materiału oraz próżni:
ε = εr • ε0
$$\varepsilon_{r} = \frac{C}{C_{0}}$$
Gdzie:
C0 – pojemność kondensatora próżniowego o danej geometrii
C – pojemność tego samego kondensatora po wypełnieniu badanym dielektrykiem
εr – względna przenikalność elektryczna
Każdy materiał posiada inną przenikalność dielektryczna względną przykładowo:
Plexiglas – 3÷3,7
Ebonit – 2,5÷3,5
Guma wulkanizowana 3,2
MATERIAŁ | C z powietrzem [nF] | C z materiałem [nF] | Ԑr [nF/m] |
---|---|---|---|
Pleksiglas | 0,101 | 0,406 | 4,020 |
Ebonit | 0,151 | 0,355 | 2,351 |
Ebonit z pap | 0,304 | 1,173 | 3,859 |
Poliwęglan | 0,331 | 0,661 | 1,997 |
laminat szkł-ep | 0,413 | 1,273 | 3,082 |
Guma | 0,205 | 2,656 | 12,956 |
$$\varepsilon_{r} = \frac{C}{C_{0}} = \frac{0,406}{0,101} = 4,020$$
Gdzie:
C - pojemność z materiałem
C0- pojemność z powietrzem
$$C = \frac{\varepsilon_{0} \bullet S}{d}$$
$$\varepsilon_{0} = \frac{C \bullet d}{S}$$
$$\varepsilon_{0} = \frac{101 \bullet 10^{- 12} \bullet 0,01}{0,13392} = 7,54 \bullet 10^{- 12}\frac{F}{m}$$
Gdzie:
S-powierzchnia materiału
d-odległość między okładkami (w I przypadku wynosi ona 0,01m)
C-pojemność z powietrzem