Лабораторная работа №4 (Отчет(теория для лабы №3))

Посмотреть архив целиком

Цель работы – получение и исследование частотных зависимостей диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь и коэффициента диэлектрических потерь диэлектриков-полимеров и определение параметров, характеризующих поведение исследуемых диэлектриков в электрических полях высокой частоты.



Параметры образцов:


3:

D=1.5мм, d=0.2мм, L=0.3мм, =0.121*C; ([C] = пФ)


4:


=0.174*C; ( [C] = пФ)



Задание:


  1. Изучить экспериментальные установки

  2. Изучить измеритель добротности (куметр), предназначенный для измерения С и tgδ конденсаторов в интервале частот от 50 кГц до 35 МГц.

  3. Определить на куметре частотную зависимость ε и tgδ для образца совола в интервале частот, указанных преподавателем(рекомендуется проводить измерения на частотах 55, 100, 160, 200, 300, 350, 400, 500, 800, 1000, 5000, 10000, 20000 кГц)

  4. Рассчитать по формуле коэффициент диэлектрических потерь и построить зависимости , и tgδ в функции от lgf, где f - частота в Гц.


Основные соотношения и формулы:


Настройка контура производится изменением(уменьшением) переменной емкости С от величины и , так чтобы

,


где и - соответственно значение емкости С и добротности контура Й в резонансе без образца; и - то же с образцом.

Значение добротности , соответствующие резонансу в контуре с подключенным испытуемым конденсатором, меньше за счет диэлектрических потерь в конденсаторе.


Значение относительной диэлектрический проницаемости , исследуемого диэлектрика рассчитывается по формулам, указанным на образцах.


Значение коэффициента диэлектрических потерь высчитывается по формуле


Частотную и температурную зависимости диэлектрической проницаемости можно получить из соотношения


Частотные зависимости , и tgδ позволяют определить такие параметры, характеризующие жидкий полярный диэлектрик, как диэлектрическую проницаемость в постоянном поле ( «поле нулевой частоты») (статическую диэлектрическую проницаемость); диэлектрическую проницаемость в поле «бесконечно большой частоты» , собственный электрический момент молекулы , молекулярное время релаксации , плотность группировки времен релаксации относительно наивероятнейшего значения времени релаксации, если в составе жидкого диэлектрика содержатся молекулы с различными временами релаксации.

Дебаевское время релаксации

,

где - вязкость; - радиус шара, в виде которого представляется полярная молекула.


- параметр распределения времени релаксации.


Для полярных диэлектриков, у которых времена релаксации полярных молекул равны, т.е. имеет место одно единственное время релаксации, зависимость представляет собой полуокружность радиусом с центром на оси абсцисс в точке . Это диаграмма Арганда.




Экспериментальные данные



Без образца

Образец №3

Образец №4

f, кГц

, пФ

,пФ

, пФ

55

66

360,5

65

337,7

36

335,3

100

100

100,8

97

81

22,7

76,5

160

150

373

145

352,1

67

350

200

150

234,1

147

213,8

53

211,2

250

151

146

149

125,2

28,5

74,4

300

145

98,5

141

77,5

21,2

46

350

137

70

132

49,4

16,3

27

400

123

50,4

119

30

73

315,4

500

160

339

157

318,5

120

104

800

151

126,7

148

107

25,7

54,3

1000

133

77,6

130

57,2

69,5

225,8

5000

139

247,3

135

227,1

-

-

10000

180

58,3

163

37,3

-

-

20000

186

137,2

172

116



где и - добротность и емкость конденсатора без образца;

и - соответственно с образцом.










Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.