Kierunek : Elektronika i Telekomunikacja
Studia inżynierskie
Badanie materiałów dielektrycznych
1.Cel ćwiczenia.
Zakres ćwiczenia obejmuje badanie dielektryków stałych i wyznaczanie wybranych parametrów , którymi są, współczynnik strat dielektrycznych oraz przenikalność elektryczna .
2.Wprowadzenie.
Materiały dielektryczne , zwane również materiałami elektroizolacyjnymi , są powszechnie stosowane w konstrukcjach różnych urządzeń elektrycznych.
Wyznaczanie wartości er i tg d polega na pomiarze składowych impedancji jaką stanowi kondensator z dielektrykiem .
Jest to impedancja o charakterze rezystancyjno-pojemnościowym , która może być reprezentowana dwoma równoważnymi dla danej częstotliwości schematami zastępczymi:
a) równoległe połączenie pojemności Cr i rezystancji Rr;
b) szeregowe połączenie pojemności Cs i rezystancji Rs;
Między składowymi obu równoważnych schematów zastępczych obowiązują następujące zależności:
Współczynnik strat dielektrycznych tg d zdefiniowany jest równaniem :
gdzie w=2p f –pulsacja ;f –częstotliwość
W badaniach dielektryków niezbędne jest dodatkowe wyznaczenie względnej przenikalności elektrycznej eW=CX / CO .
Do obliczeń eW potrzebna jest znajomość pojemności CO kondensatora powietrznego utworzonego przez układ elektrod.
Dla układu pomiarowego pojemność obliczamy z przybliżonej zależności :
gdzie : d, g, h – wymiary geometryczne wyrażone w metrach.
3.Pomiar pojemności automatycznym mostkiem pojemności typu E 315A.
a) Tabele pomiarowe.
Materiał
C
tgd
Grubość
tgdo
Grubość kond. powietrznego
[F]
[mm]
mikanit grzejnikowy
8,660E-11
0,002
0,66
0,02
0,27
płyta warstw. szkl_epoks
8,360E-11
0,65
0,0084
0,87
warstw szkl_sylik
1,290E-10
0,6
0,0019
0,5
wartsw papier_fenol
1,720E-10
0,62
0,0299
0,52
ergopreg
2,245E-10
0,0052
0,19
baweł_fenol
1,268E-10
0,008
0,56
0,1359
1,1
tereszpan
1,293E-10
0,0347
0,51
Mikanit komutatorowy
1,213E-10
0,0199
0,59
tereszpan z folią Cu
3,626E-10
0,001
0,49
0,0096
0,17
warstw szkl_epoks
1,782E-10
...
ikea_92