Wydz. Elektryczny
Sekcja 2.
Łukasz Fliciński
1. Cel ćwiczenia.
W ćwiczeniu zwrócono głownie uwagę na charakterystyczne wymagania i warunki, w jakich należy przeprowadzać badania dielektryków. Zakres ćwiczenia ograniczono do badania dielektryków stałych i wyznaczania wybranych parametrów, którymi są współczynnik strat dielektrycznych oraz przenikalność elektryczna.
2. W ćwiczeniu badaliśmy współczynnik strat dielektrycznych i przenikalność elektryczną.
Układy pomiarowe stosowane do wyznaczenia przenikalności elektrycznej εx i współczynnika strat dielektrycznych tgδ – to przede wszystkim układy mostkowe prądu zmiennego. O wyborze układu pomiarowego decydują wymagania dotyczące częstotliwości pomiarowej, zakresu i dokładności pomiarów oraz napięcia na badanej próbce dielektryka.
Istotną zaletą mostków transformatorowych jest ich szczególna przydatność do badania obiektów trójzaciskowych bez potrzeby stosowania złożonych systemów ekranowań eliminujących upływności doziemne. Jeśli badaną trójelektrodową próbkę dielektryka przyłączymy do mostka ( elektroda ochronna połączona bezpośrednio z uziemionym węzłem mostka).
Do obliczeń εx potrzebna jest znajomość pojemności Co kondensatora powietrznego utworzonego przez układ elektrod.
Dla rozważanego układu elektrod pojemność Co obliczamy z przybliżonej zależności:
Co= 6,95 10 –12 ,
gdzie:
g – grubość badanego materiału [m.]
d, d1 – wymiary elektrody i wynoszą odpowiednio ( 51±0,1 ),
( 51,5±0,1 ) [mm]
Błąd bezwzględny ΔCo wyliczyliśmy z różniczki zupełnej.
ΔCo = 1,73 10-12 [ 2 (Δd+Δd1) + Δg ]
We wzorze przyjęto, że bezwzględne przenikalności elektr. powietrza i próżni są zbliżone ( εo= 8,854 10-12 Fm-1 ) oraz założono jednorodny rozkład pola elektrycznego w układzie elektrod.
Przenikalność elektryczna
εx =
Błąd bezwzględny (różniczka zupełna).
±Δεx = ± [ ΔCx + ΔCo ]
3. Obliczenia umieszczono w tabeli.
Tabela pomiarowa
Materiał
f,s
g
Cx
tgd
[mm, mm2]
[mm]
[F]
[ - ]
Preszpan
f = 100
0,9
84,18 10 -12
0,0799
f = 90
85,38 10 -12
0,1014
f = 80
85,70 10 –12
0,0919
f = 70
85,35 10 –12
0,1059
f = 60
82,15 10 –12
0,1394
Mikanit grzejnikowy
s = 100*100
0,45
8,167 10 –12
0,0199
Płyty warstwowe szklano-epoksydowe kl B
1,01
82,80 10 –12
0,0059
Płyty warstwowe szklano-sylikonowe kl H
0,99
0,1152 10 –9
0,0019
Płyty warstwowe szklano-epoksydowe kl H
0,94
0,1754 10 –9
0,0092
Płyty warstwowe papierowo-fenolowe
...
ikea_92