Исследование свойств пассивных диэлектриков

Цель работы: Исследовать диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери твёрдых диэлектриков, помещённых в электрическое поле.

Методы измерения: Для определения диэлектрических потерь используется контурный резонансный метод определения ( и tg( - параметров диэлектрика, называемый методом вариации активной проводимости.

Куметр состоит из генератора и измерительного колебательного контура, образуемого из образца конденсатора переменной ёмкости и катушкой индуктивности, обкладки внешнего конденсатора между которыми, в ходе опыта, помещаются образцы.

Расчётные формулы:

- Ёмкость плоского конденсатора, S – площадь обкладок конденсатора, м; h – расстояние между обкладками конденсатора, м; Ф/м – диэлектрическая постоянная; ( - диэлектрическая проницаемость, Ф/м.

– Диэлектрическая проницаемость, – ёмкость исследуемого образца, Ф; D – диаметр исследуемого образца, м.

– Ёмкость исследуемого образца, – ёмкость конденсатора при резонансной частоте, Ф; – ёмкость конденсатора, между обкладками которого помещён образец, Ф.

– Тангенс угла потерь, и – добротности контура при отключённом и включённом образце соответственно.

– Активная проводимость конденсатора, ( - частота, Гц.

Таблица с результатами измерений и расчётов:

Материал

, пФ

, пФ

D, см

h, см

(

tg(

Фторопласт №1

150

200,9

57,4

10

0,5

4,13

0,0062

Эбонит №2

130

201,2

57,1

10

0,5

4,11

0,0109

Винипласт №3

105

202,9

55,4

10

0,5

4,79

0,0197

Органическое стекло №4

110

197,9

60,4

10

0,5

5,22

0,0163

Описание образцов исследуемых диэлектриков: Фторопласты – фторосодержащие полимеры, они являются продуктом полимеризации фторуглеродов – структурных аналогов углеводородов, в которых молекулы водорода заменены фтором. Связь их является очень прочной, энергия её разрыва превышает 100 ккал/моль. Атомы фтора