Исследование свойств пассивных диэлектриков. Диэлектрические потери и диэлектрическая проницаемость изолирующих материалов

ГУАП

КАФЕДРА № 23

ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

Санкт-Петербург 2021

1. Цель работы:

Исследование диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь твердых диэлектриков, помещенных в электрическое поле

1. Описание метода измерений:

Диэлектрические потери определяются контурным резонансным методом измерения параметров ε и tg δ диэлектрика – метод вариации реактивной проводимости. Суть метода заключается в относительном сравнении величины емкостей Сд/C0 конденсатора на резонансной частоте. При этом емкость Сд определяется, когда между пластинами конденсатора находится исследуемый образец диэлектрика, а емкость C0, когда вместо диэлектрика – воздух. Удобно рассматривать диэлектрик как конденсатор в цепи переменного тока.

1. Использованные расчетные формулы:

Cx=C1−C2 (1),

где Сх – емкость образца, пФ; С1 – резонансная емкость контура при отключенном образце; С2 – при подключенном.

[pic 1] (2),

где ε – диэлектрическая проницаемость, h, D – соответственно, толщина и диаметр исследуемого образца диэлектрика, см.

[pic 2] (3),

 где δ – угол диэлектрических потерь, Q1, Q2 – добротность контура, соответственно, при отключенном и включенном образце.

1. Результаты измерений и расчетов:

[pic 3]

Фторопласт:

По формуле 1:

Cx=C1−C2=382−332,1=49,9 пФ.

По формуле 2:

ε= 14,4∗Cx∗h/D2 =14,4∗49.9∗0,5/100=3.59

По формуле 3:

tgδ= qx/ω∗Cx = (C1∗ (Q1−Q2))/(Cx∗Q1∗Q2) = (382∗ (168−153))/ (49,9∗168∗153) =0,004

Эбонит:

По формуле 1:

Cx=C1−C2=382−331,2=50,8 пФ.

По формуле 2:

ε= 14,4∗Cx∗h/D2 =14,4∗50,8∗0,5/100=3,66

По формуле 3:

tgδ= qx/ω∗Cx = (C1∗ (Q1−Q2))/(Cx∗Q1∗Q2) = (382∗ (168−131))/ (50,8∗168∗131) =0,013

Винипласт:

По формуле 1:

Cx=C1−C2=382−334,3=47,7 пФ.

По формуле 2:

ε= 14,4∗Cx∗h/D2 =14,4∗47,7∗0,6/100=4,12

По формуле 3:

tgδ= qx/ω∗Cx = (C1∗ (Q1−Q2))/ (Cx∗Q1∗Q2) = (382∗ (168−121))/ (47,7∗168∗121) =0,019

Органическое стекло: