Inżynieria Materiałów Elektronicznych |
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Lesznie |
|||
Elektrotechnika z inf. techniczną |
Grupa A/1 |
Temat ćwiczenia :
Wytrzymałość elektryczna dielektryków stałych |
||
Nazwisko i imię:
Łukasz Fengler Marcin Golębka Marek Barański Marek Biedak |
|
|||
|
Ćwiczenie wykonano: 10.11.2004 |
Sprawozdanie oddano: 23.11.2004 |
Ocena: |
Wiadomości ogólne:
W silnym polu elektrycznym może nastąpić przebicie, czyli utrata właściwości elektroizolacyjnych materiału. Napięcie, przy którym następuje przebicie materiału nosi nazwę napięcia przebicia, a iloraz tego napięcia i grubości izolacji między elektrodami (do których doprowadzono napięcie) określa wytrzymałością elektryczną.
Na mierzone wartości wytrzymałości elektrycznej materiału może wpływać wiele czynników, jak np. rodzaj napięcia, prędkości jego podnoszenia lub czas przyłożenia, grubości jednorodność próbki, temperatura otoczenia i wilgotność, wymiary i przewodność cieplna elektrod pobierczych, intensywność wyładowań powierzchniowych przed przebiciem itp.
Ogólnie można stwierdzić, że ze wzrostem grubości próbki i ze zwiększaniem czasu przyłożenia napięcia wytrzymałość elektryczna większości materiałów maleje. Poza tym wytrzymałość elektryczna materiałów zmniejsza się w czasie eksploatacji wskutek długotrwałych procesów starzeniowych powodowanych działaniem ciepła, erozji lub degradacji chemicznej wskutek wyładowań niezupełnych, albo procesów elektrochemicznych w obecności wilgoci.
Pomiary:
Pomiary wykonano stosując elektrody płaskie o niejednakowych średnicach. Dla każdego rodzaju materiału przeprowadzono trzy pomiary napięcia przebicia.
Do ćwiczenia wykorzystano dwa rodzaje materiałów: polietylen oraz bibułkę kondensatorową.
Wzór na obliczenie wytrzymałości elektrycznej:
Tabela wyników pomiarów
Lp. |
Materiał |
Grubość próbki dśr |
Napięcie przebicia Up |
Upśr |
Wytrzymałość elektryczna Epśr |
||
- |
- |
mm |
kV |
kV |
kV / mm |
||
1 |
Polietylen |
0,25 |
2,6 |
2,2 |
2,4 |
2,4 |
9,6 |
2 |
Polietylen |
0,5 |
5,6 |
5,2 |
5,4 |
5,4 |
10,8 |
3 |
Polietylen |
0,75 |
8,2 |
6,6 |
8,0 |
7,6 |
10,133 |
4 |
Polietylen |
1 |
7,6 |
6,8 |
7,0 |
7,133 |
7,133 |
5 |
Polietylen |
1,25 |
6,6 |
6,8 |
6,4 |
6,6 |
5,28 |
6 |
Bibułka kond. |
0,01 |
2,4 |
2,2 |
2,2 |
2,266 |
226,6 |
7 |
Bibułka kond. |
0,02 |
2,6 |
2,2 |
2,4 |
2,4 |
120 |
8 |
Bibułka kond. |
0,03 |
2,4 |
2,2 |
2,2 |
2,266 |
75,533 |
9 |
Bibułka kond. |
0,04 |
2,6 |
2,2 |
2,4 |
2,4 |
60 |
10 |
Bibułka kond. |
0,05 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,6 |
52 |
Wykresy zależności wytrzymałości elektrycznej do grubości próbki:
Wnioski: