Politechnika Wrocławska Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii		Wydział: elektryczny Rok: Grupa: Rok akad. :
Laboratorium Podstaw Inżynierii Materiałowej
Data ćw. : Nr ćwiczenia : 2	Temat: Pomiary przenikalności elektrycznej.	Ocena: Podpis:

1. Celem ćwiczenia jest pomiar przenikalności elektrycznej oraz porównanie poszczególnych układów dwuelektrodowych z trójelektrodowym i stwierdzenie, który z nich ma najbardziej zbliżone właściwości.

2. Przed rozpoczęciem pomiarów przenikalności elektrycznej, na próbki należy nałożyć elektrody z folii metalicznej. Tak przygotowane próbki poddajemy badaniom.

3. Do badania próbek stosujemy układ z mostkiem rożnicowym i kolejno badamy próbki.

4. Parametry badanych próbek.

Próbka 1 - fenolowo - formaldehydowa z mączką drzewną	Próbka 2 - melamina z celulozą
d = 0.0992 m h = 0.0043 m	d = 0.11 m h = 0.0038 m

Rozmieszczenie elektrod na próbkach

1 - elektroda pomiarowa 2 - elektroda ochronna 3 - elektroda wysokonapięciowa 4 - próbka d - średnica elektrody [m] g - szerokość szczeliny pomiędzy elektrodą a pierścieniem ochronnym [m] h - grubość próbki [m] a - grubość elektrody

Układy	Próbka 1 [m]	Próbka 2 [m]
	d = 0.0992 h = 0.0043	d = 0.11 h = 0.0038
	d = 0.059 h = 0.0043 g = 0.0033	d = 0.062 h = 0.003 g = 0.0038
	d = 0.059 h = 0.0043	d = 0.062 h = 0.0038
	d = 0.059 h = 0.0043	d = 0.062 h = 0.0038

5. Schematy.

Schemat do pomiaru próbki trójelektrodowej.

Schemat do pomiaru próbki dwuelektrodowej.

6. Spis przyrządów.

Mostek różnicowy TYP E315A nr inw. 019 - I7/664 - 1/T/853

7. Wyniki badań.

Rozmieszczenie elektrod	Próbki	Cxd [pF]	Cxp [pF]	ε1 [F/m]	Cbd [pF]	Cr [pF]	ε2 [F/m]	δε [%]
	1	108.6	15.9	6.83	1.56	1.75	6.62	3.17
	2	195.5	22.13	8.83	1.84	1.95	8.66	1.96
	1	40.9	6.09	6.71	-	-	-	-
	2	67.2	7.52	8.94	-	-	-	-
	1	44.5	5.63	7.9	6.45	1.04	6.57	20.24
	2	71.6	7.03	10.18	8.64	1.1	8.8	15.68
	1	40.6	5.63	7.21	2.94	1.04	6.5	10.92
	2	63.9	7.03	9.08	3.99	1.1	8.36	8.61

8. Wzory.

a) do układu dwuelektrodowego o jednakowych wymiarach elektrod

[F]

[F]

[F]

[F/m]

b) do układu trójelektrodowego

B =

c) do układu dwuelektrodowego o niejednakowych wymiarach elektrod

d) do układu dwuelektrodowego o jednakowych wymiarach elektrod, mniejszej od średnicy próbki

--> [Author:KT]

9. Przykładowe obliczenia.

C_xp= C_o= 6.95∗10^-12 = 15.9∗10^-12 = 15.9 pF

C_bd = Π∗110∗10^-3 (-5.8log(3.8∗10^-3)-8.7)∗10^-12 = 0.34557∗5.337∗10^-12 =
=1.84∗10^-12 = 1.84 pF

C_r= 0.177∗0.11∗10^-10 = 1.95∗10^-12 = 1.95 pF

ε₁= = 6.71 F/m

ε₂ = = 6.57 F/m

δ = ∗100% = 3.23 %

10. Wnioski i uwagi.

Z wyników przeprowadzonych badań można wnioskować, że układem który ma najbardziej zbliżone właściwości jest układ dwuelektrodowy o jednakowych wymiarach elektrod równej wymiarom próbki.

Warunki atmosferyczne wykonywanych badań
WILGOTNOŚĆ POWIETRZA	50 %
CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE	999 hPa
TEMPERATURA POWIETRZA	24°C - 27°C

6

h

d

d - średnica górnej elektrody

h - grubość próbki

4

2

3

1

h

a

g

d

≈

C₃

C₂

*

C_X

Z_N

R_N

C_N

*

*

*

*

*

*

C_X

Z_X

Z_N

R_N

C_N

≈

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

d²

h

C_xp= C_o=6.95∗10^-12

C_bd= Πd(-5.8logh-8.7)∗10^-12

C_r= 0.177d∗10^-10

C_xd- C_bd- C_r

C_xp

ε₂ =

δ= ∗100%

ε₁-ε₂

ε₂

ε₁=

C_xd

C_xp

[F]

(d+Bg)²

h

C_xp= 6.95∗10^-12

g

h

ε₁=

C_xd

C_xp

[F/m]

[F/m]

ε₁=

C_xd

C_xp

[F/m]

d²

h

C_xp= C_o=6.95∗10^-12

[F]

C_bd= Πd(4.1ε₁- 10.6- 7.7logh)∗10^-12

[F]

C_r= 0.177d∗10^-10

[F]

[F/m]

C_xd - C_bd - C_r

C_xp

ε₂ =

δ= ∗100%

ε₁-ε₂

ε₂

d²

h

C_xp= C_o=6.95∗10^-12

[F]

C_bd= Πd(1.9ε₁- 10.6- 5.8logh)∗10^-12

[F]

C_r= 0.177d∗10^-10

[F]

[F/m]

C_xd - C_bd - C_r

C_xp

ε₂ =

δ= ∗100%

ε₁-ε₂

ε₂

ε₁=

C_xd

C_xp

[F/m]

984.06∗10^-5

4.3∗10^-3

40.9

6.09

8.94-8.66

8.66

44.5- 6.45-1.04

5.63

---