Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов

Зависимость диэлектрической проницаемости материалов от частоты и напряженности электрического поля; емкости конденсатора от угла перекрытия диэлектрика верхней пластиной. Вычисление на примере одного из диэлектриков основных характеристик поляризации.

Рубрика Физика и энергетика
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 26.12.2012
Размер файла 118,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов

диэлектрический материал конденсатор поляризация

В эксперименте используются следующие приборы: два вольтметра PV1 (стрелочный) и PV2 (цифровой), генератор сигналов низкочастотный, макет-схема, на которой установлен резистор R=120 Ом, конденсатор, состоящий из набора пластин различных диэлектриков (толщиной d=2 мм).

Собираем схему, изображенную на РИС. 1. Ставим переключатель SA в положение 1. Подготавливаем к работе и включаем приборы. Подаем с генератора сигнал частоты f=60 кГц и напряжением U=5 В, затем по вольтметру PV1 установить напряжение U1=5 В. Далее, вращая подвижную пластину, измеряем напряжение U2 для конденсатора без диэлектрика и 4-x конденсаторов с диэлектриками одинаковой толщины. При этом напряжение U1 поддерживаем постоянным. По данной схеме находим, что емкость и диэлектрическая проницаемость определяются по следующим формулам:

,

где С0 - емкость конденсатора без диэлектрика.

Таблица измерений и результатов

По результатам эксперимента рассчитаем емкости всех исследуемых конденсаторов, а также диэлектрические проницаемости материалов.

а) для воздуха

б) для гетинакса

в) для оргстекла

г) для фторопласта

д) для стеклотекстолита

Расчет характеристик диэлектрика гетинакс

Расчет погрешностей для диэлектрика гетинакс

; ; ;

; ;

Рассчитаем процентную погрешность для и С

Изменяем генератором напряжение U1 от 0 до 5 В с интервалом ?U1=1 B, при этом измеряем напряжение U2 c произвольным диэлектриком и без него.

Таблица измерений и результатов

Найдем Е по результатам измерений

E=, тогда ; ; ;

; ;

Найдем по результатам измерений

, а , тогда

; ; ; ; ;

Таблица измерений и результатов

Рассчитаем

а) для гетинакса ; ;

; ; ;

;;

;

б) для воздуха ; ;

; ; ;

;;

;

Для расчета возьмем из задания 2 формулу

; ; ;

; ;

; ;

Устанавливаем значения напряжения и частоты как для первого задания. Вращаем подвижную пластину в пределах от a=??до 60 гр. с интервалом Da=??? измеряя напряжение U2, при этом напряжение U1 поддерживаем постоянным.

Таблица измерений и результатов

Рассчитаем С в зависимости от угла

Рассчитаем в зависимости от угла

, но ,

тогда

Оставляем значения напряжения и частоты такие же как для предыдущего опыта. Измеряем значение напряжения U2 для следующих конденсаторов: 1) без диэлектриков, 2) cо стеклотекстолитом толщиной d=2 мм и 3) со стеклотекстолитом толщиной L, меньшей расстояния между пластинами, при этом значение напряжения U1 поддерживаем постоянным.

Значения напряжения U2: 1) 0,15 В, 2) 0,21 В, 3) 0,16 В

Емкости конденсаторов равны соответственно:

1) C=6,63E-10 Ф, 2) C=9,28E-10 Ф, 3) С=7,07E-10 Ф

Формула для расчета толщины L диэлектрика:

, тогда , отсюда

' где

В данной работе: мы выяснили, что диэлектрическая проницаемость (e) не зависит ни от напряженности эл. поля, ни от частоты, что емкость конденсатора линейно зависит от угла перекрытия пластин конденсатора, а также произвели расчеты для диэлектриков, результаты которых приведены выше.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Понятие диэлектрической проницаемости как количественной оценки степени поляризации диэлектриков. Зависимость диэлектрической проницаемости газа от радиуса его молекул и их числа в единице объема, жидких неполярных диэлектриков от температуры и частоты.

    презентация [870,1 K], добавлен 28.07.2013

  • Понятие молекулярной связи как самой непрочной, ее сущность и особенности. Зависимость эффекта дипольной поляризации в вязкой среде от увеличения ее температуры. Зависимость диэлектрической проницаемости тел от структурных особенностей диэлектрика.

    контрольная работа [19,8 K], добавлен 06.04.2009

  • Диэлектрики – вещества, обладающие малой электропроводностью, их виды: газообразные, жидкие, твердые. Электропроводность диэлектриков; ее зависимость от строения, температуры, напряженности поля. Факторы, влияющие на рост диэлектрической проницаемости.

    презентация [1,4 M], добавлен 28.07.2013

  • Конструкция и область применения различных типов кабеля. Тепловой пробой твердых диэлектриков. Зависимость пробивного напряжения в твердом диэлектрике от частоты. Классификация магнитных материалов и требования к ним. Основные виды поляризации.

    реферат [1,3 M], добавлен 04.12.2014

  • Теория электрической проводимости и методика её измерения. Теория диэлектрической проницаемости и методика её измерения. Экспериментальные исследования электрической проводимости и диэлектрической проницаемости магнитной жидкости.

    курсовая работа [724,5 K], добавлен 10.03.2007

  • Анализ изменений емкости и диэлектрической проницаемости двухполюсника в зависимости от резонансной частоты, оценка закономерности. Применение измерителя добротности ВМ-560, порядок его калибровки. Построение графиков по результатам проведенных измерений.

    лабораторная работа [426,0 K], добавлен 26.04.2015

  • Понятие диэлектрических потерь. Нагревание диэлектриков в электрическом поле, рассеивание части энергии поля в виде тепла как его следствие. Ухудшение свойств и ускорение процессов старения диэлектриков. Количественная оценка диэлектрических потерь.

    презентация [794,0 K], добавлен 28.07.2013

  • Сущность электростатического поля, определение его напряженности и графическое представление. Расчет объемной и линейной плотности электрического заряда. Формулировка теоремы Гаусса. Особенности поляризации диэлектриков. Уравнения Пуассона и Лапласа.

    презентация [890,4 K], добавлен 13.08.2013

  • Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.

    курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010

  • Свойства сверхпроводящих материалов. Определение электрического сопротивления и магнитной проницаемости немагнитных зазоров. Падение напряженности магнитного поля по участкам. Условия для работы устройства. Применение эффекта Мейснера и его изобретение.

    научная работа [254,2 K], добавлен 20.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.