POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Ćwiczenie M-5 |
||
Nazwisko i imię :
|
Semestr
|
Grupa
|
Rok akadem.
|
Temat ćwiczenia: Pomiar właściwości elektrycznych dielektryków stałych. |
Data wykonania
|
Ocena |
1.Określenie rezystywności.
Układy pomiarowe:
1.Pomiar rezystancji skrośnej.
2.Pomiar rezystancji powierzchniowej.
Tabela nr.1
Pomiar rezystancji skrośnej i powierzchniowej
próbka |
rezystancja skrośna Rv [Ω] |
rezystancja powierzchniowa Rs [Ω] |
1 |
745*106 |
400*107 |
2 |
7999*107 |
1200*108 |
3 |
5983*107 |
9997*101 |
4 |
7061*107 |
1473*108 |
5 |
1654*105 |
1029*108 |
Tabela nr.2
Wymiary geometryczne próbek.
próbka |
średnica wewn. [m] |
średnica zewn. d [m] |
Grubość h [m] |
średnica szczeliny g [m] |
A |
B |
1 |
0,0308 |
0,07625 |
0,0014 |
0,0697 |
0,02217 |
0,458283 |
2 |
|
|
0,0015 |
|
|
|
3 |
|
|
0,00145 |
|
|
|
4 |
|
|
0,001 |
|
|
|
5 |
|
|
1, 0,0014 |
|
|
|
Tabela nr.3
Pomiar rezystywności skrośnej i powierzchniowej
próbka |
rezystywność
skrośna [Ω*m] |
rezystywność powierzchniowa [Ω*m] |
1 |
12*109 |
5,01*1010 |
2 |
1,3*109 |
1,32*109 |
3 |
9,8*108 |
1,23*109 |
4 |
1,15*109 |
1,47*109 |
5 |
2,716*109 |
8,6*108 |
Przykładowe obliczenia:
A=
A=
B=
B=
=0,458283m
Rezystywność skrośną oblicza się ze wzoru:
Rv-Rezystancja skrośna
h-średnia grubość próbki
12*109 Ω*m
Rezystywność powierzchniową oblicza się ze wzoru:
Ω*m
2.Pomiary tgδ, C, R, ε pojedynczych próbek.
Tabela nr.4
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 |
0,054 |
<10 |
0,139 |
0,000140 |
0,068 |
0,13 |
Tekstolit 1 |
|
1,99 |
0,437 |
0,000581 |
0,181 |
0,293 |
Tekstolit 2 |
|
2,913 |
0,262 |
0,000360 |
0,207 |
0,367 |
Getynaks 1 |
|
5,917 |
0,236 |
0,000286 |
0,113 |
0,22 |
Getynaks 2 |
|
7,682 |
0,139 |
0,000178 |
0,146 |
0,274 |
Tabela nr.5
Obliczone wartości przenikalności względnej
L.p |
Grubość d |
Przenikalność Próżni ε0 |
Powierzchnia próbki S |
Przenikalność względna przy ε 1kHz |
Przenikalność względna przy ε 120Hz |
|
[m] |
[F/m] |
[m2] |
- |
- |
Pleksiglas |
0,001 |
8,8*10-12 |
0,0044 |
3,58 |
0,0036 |
Tekstolit 1 |
0,0007 |
8,8*10-12 |
0,0044 |
7,9 |
0,001 |
Tekstolit 2 |
0,0011 |
8,8*10-12 |
0,0044 |
7,44 |
0,001 |
Getynaks 1 |
0,0015 |
8,8*10-12 |
0,0044 |
9,14 |
0,0011 |
Getynaks 2 |
0,0021 |
8,8*10-12 |
0,0044 |
7,53 |
0,0096 |
Przykładowe obliczenia:
ε-przenikalność elektryczna
C-Pojemność z Tabeli 4. dla 1kHz i 120Hz
Przenikalność elektryczna dla 1 kHz
Przenikalność elektryczna dla 120 kHz
3.Pomiary tg δ, R, C, ε przy ustawieniu szeregowym próbek
Tabela nr.6
Pomiar rezystancji, pojemności oraz tg δ - kąta stratności próbek przy podwójnym i potrójnym uwarstwowieniu szeregowym
L.p |
Rezystancja R |
Pojemność C 1kHz |
Pojemność C 120 Hz |
Kąt stratności tg δ 1kHz |
Kąt stratności tg δ 120Hz |
|
[MΩ] |
[pF] |
[pF] |
- |
- |
Pleksiglas Tekstolit 2 |
<10 |
0,108 |
0,128 |
0,118 |
0,200 |
Getynaks 2 Tekstolit 1 |
7,965 |
0,1201 |
0,155 |
0,164 |
0,301 |
Pleksiglas Tekstolit 2 Getynaks 1 |
<10 |
0,0881 |
0,121 |
0,131 |
0,190 |
Getynaks 2 Tekstolit 1 Pleksiglas |
<10 |
0,0787 |
0,097 |
0,134 |
0,199 |
Tabela nr.7
Obliczone wartości tg δ - kąta stratności próbek przy podwójnym uwarstwowieniu szeregowym
L.p |
tg δ 1kHz |
tg δ 120Hz |
|
- |
- |
Pleksiglas Tekstolit 2 |
0,125 |
0,098 |
Getynaks 2 Tekstolit 1 |
0,149 |
0,115 |
Przykładowe obliczenia:
Do obliczeń tgδ należy wykorzystać wzór:
tgδ=
Przykładowe obliczenia dla Pleksiglas i Teksolit 2