Программа и методика эксперимента

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 3

по материалам электронной техники

Измерение диэлектрической проницаемости и угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков

Автор отчета: И.А.Кавыркин

Обозначение отчета: ЛР-02069964-11.03.04-09-14

Преподаватель: И.А.Баринова

Саранск 2014
1 Цель работы и задачи

Цель работы: определить относительную диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь диэлектриков.

Задачи:

а) измерить значения емкости, тангенса угла диэлектрических по-

терь для бумаги, полиэтилентерефталата и полипропилена;

б) рассчитать относительную диэлектрическую проницаемость e для

данных диэлектриков;

в) построить диаграммы величин тангенса угла диэлектрических по-

терь и относительной диэлектрической проницаемости.

Программа и методика эксперимента

Оборудование: модуль «Измеритель RLC», минимодули «Диэлектрическая проницаемость бумаги», «Диэлектрическая проницаемость полиэтилентерефталата», «Диэлектрическая проницаемость полипропилена», соединительные проводники.

Порядок выполнения работы:

а) после проверки правильности соединений схемы преподавателем подали напряжение питания на комплект включением автоматического выключателя и УЗО модуля «Модуль питания и USB осциллограф». Подключили минимодуль «Диэлектрическая проницаемость бумаги» к измерителю RLC;

б) включили измеритель RLC, нажатием кнопки «L/C/R» установили режим измерения емкости. Установили частоту тест-сигнала 120 Гц нажатием кнопки «ЧАСТ», установили режимы измерения тангенса угла ди-

электрических потерь нажатием кнопки «Q/D/R». Выбрали последовательную схему замещения (кнопка « »).Сняли показания RLC-метра, занесли значения С_х и tgd в таблицу 1;

в) не выключая измеритель RLC, повторили измерения для минимодулей «Диэлектрическая проницаемость полиэтилентерефталата RLC-» и «Диэлектрическая проницаемость полипропилена». Результаты измерений занесли в таблицу 1.

На рисунке 1 представлена схема электрических соединений модулей.

Рисунок 1 – Соединение измерителя RLC и минимодуля «Диэлектрическая проницаемость»

3 Результаты исследования

Значения частоты тест-сигнала f,тангенса угла диэлектрических потерь tgd, емкости С_х, зазора между графитовыми обкладками d иплощади графитовых обкладок минимодулей S занесли в таблицу 1.

Таблица 1- Результаты измерений

Материалы	f, Гц	e	tgd	C_x,нФ	d, м	S, м²
Бумага		2,72	0,988	0,873	48х10^-6	19,75х10^-4
Полиэтилентерефталат		4,48	0,002	1,485	48х10^-6	19,75х10^-4
Полипропилен		2,72	0,021	0,583	77х10^-6	19,75х10^-4

4 Обработка экспериментальных данных

Рассчитали относительную диэлектрическую проницаемость e материалов по формуле

, (1)

где e₀ = 8,85×10^–12 – диэлектрическая постоянная, Ф/м;

S – измеренная площадь графитовых обкладок минимодулей;

d – зазор между графитовыми обкладками.

Значения относительной диэлектрической проницаемости e для каждого материала занесли в таблицу 1.

Используя данные таблицы 1, построили графики величин тангенса угла диэлектрических потерь и относительной диэлектрической проницаемости, которые представлены на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Значения относительной диэлектрической проницаемости диэлектриков

Рисунок 3 - Значения тангенса угла диэлектрических потерь диэлектриков