- •Изучение свойств и характеристик диэлектрических материалов
- •Составители: а.В. Богатырева, и.А. Захаров, е.А. Флаксман
- •Даются описание лабораторных установок, порядок выполнения работы, задания и краткие сведения из теории.
- •Редактор э.Б. Абросимова
- •Цель работы
- •Характерные особенности диэлектриков
- •Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость
- •Электропроводность диэлектриков
- •Диэлектрические потери
- •Пробой твердых диэлектрических материалов
- •Электрический пробой макроскопически однородных диэлектриков
- •Электрический пробой неоднородных диэлектриков
- •Тепловой пробой
- •Электрохимический пробой
- •Содержание работы
- •Порядок выполнения работы
- •Часть 1. Определение удельных
- •1. Устройство и принцип работы стенда
- •2. Подготовка стенда к работе
- •3. Порядок выполнения работы
- •4.Обработка результатов измерений
- •Часть 2. Изучение диэлектрической проницаемости и электрических потерь в твердых диэлектриках
- •1.Устройство и принцип работы стенда
- •2. Подготовка стенда к работе
- •3. Порядок выполнения работы
- •4.Обработка результатов измерений
- •Часть 3. Определение электрической прочности
- •Устройство и принцип работы стенда
- •Подготовка стенда к работе
- •Порядок работы
- •Обработка результатов
- •Часть 3. Определение электрической прочности твердых диэлектриков
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Часть 2. Изучение диэлектрической проницаемости и электрических потерь в твердых диэлектриках
1.Устройство и принцип работы стенда
1.1 Стенд состоит из термостата осуществляющего установку, измерение, автоматическую поддержку температуры образца диэлектрика и измерителя RLC (измерителя емкости и тангенса угла диэлектрических потерь) образца диэлектрика.
1.2 Нагрев осуществляется внутри рабочей камеры термостата, куда помещается кассета с исследуемым диэлектрическим образцом.
Установка значения требуемой температуры производится как в части 1 п.п. 1.2.
1.3 Объектами исследования являются плоские образцы твердых диэлектриков круглой формы. Расположение электродов на образце и их размеры приведены на рис. 9
Рис.9 Внешний вид образца (объекта исследования)
Pис.10. Внешний вид термостата
Рис. 11 Внешний вид кассеты (1 - основание (электрод "Н"); 2 - прижимные винты)
2. Подготовка стенда к работе
2.1 Установите диэлектрический образец, для чего:
2.1.1 Оцените состояние поверхности образца на наличие влаги, загрязнения, окисления электродов и при необходимости очистите их.
2.1.2 Извлеките кассету из рабочей камеры термостата, предварительно освободив зажимы 10 рис. 10;
2.1.3 Расположите образец диэлектрика на основании 1 рис. 11 кассеты для чего предварительно выкрутите прижимные винты 2. Если испытывается образец с заранее нанесенными "В" и "Н" электродами (рис. 9), то он ложится на основание электродом "Н".
При использовании нажимного сменного электрода "В", установите его на образец полированной поверхностью. Роль электрода "Н" в этом случае играет само основание кассеты.
2.1.5 Вкрутите прижимные винты 2 в планку 3 рис. 11.
2.1.6 Вставьте кассету в рабочую камеру термостата и закрепите ее зажимами 10 рис.10.
2.2 Соедините выходной шнур кассеты термостата с измерительными гнездами измерителя RLC.
2.3 Включите термостат.
2.4 Выдержите термостат включенным в течении 10 мин.
2.5 Включите кнопку питания у измерителя RLC.
3. Порядок выполнения работы
3.1 Произведите измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь диэлектрика при комнатной температуре (начальное значение температуры внутри рабочей камеры термостата) для этого:
3.1.1 Для включения режима регулирования нажмите кнопку "ИЗМЕР" на передней панели термостата и измерьте значение температуры по цифровому индикатору.
3.1.2 Установите частоту 10 кГц измерительного напряжения на измерителе RLC.
3.1.3 Измерьте значения емкости, для этого нажмите кнопку L/C/R несколько раз, так чтобы в верхнем левом углу экрана измерителя появится буква С. Значение занесите в таблицу 3.
Таблица 3
Диэлектрик:
|
С, Ф |
D, Ом |
ε |
Kп |
Температура, С |
||||
Т1= |
|
|
|
|
Т2= |
|
|
|
|
Т3= |
|
|
|
|
3.1.4 Измерьте значения тангенса угла диэлектрических потерь, для этого нажмите кнопку D/Q/θ, так чтобы в верхней части экрана измерителя появится буква D. Значение занесите в таблицу 3.
3.2 С помощью кнопок "УСТАНОВКА -" или "УСТАНОВКА +" задайте поочередно требуемые температуры нагрева термостата на цифровом индикаторе по мере возрастания или убывания. При каждой температуре проведите измерения по п.п. 3.1.3-3.1.4.