Исследование зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от величины номинальной емкости конденсаторов

Описание лабораторной установки

 

Лабораторная установка включает в себя:

1. Универсальный измерительный мост Е7-8.

2. Штангенциркуль, линейку.

3. Набор конденсаторов типа КСО с номиналами ёмкостей 270, 510, 1000, 2000, 2700, 6800, 7500, 10000 пФ.

4. Три конденсатора приблизительно равной ёмкости с разными диэлектриками.

5. Конденсатор переменной ёмкости со шкалой отсчёта угла поворота пластин.

6. Набор фольгированных пластин разных размеров.

 

Таблица 1 – Электроизоляционные свойства полярных диэлектриков

Материал
Поливинилхлорид	3,5-4,5	0,2-0,5
Оргстекло	2,8-3,5	0,02-0,05
Лавсан	3,0-3,5	0,002
Нейлон, капрон	5-6	0,06
Фторопласт-3	3,5	0,04
Силиконы	3,5	0,003-0,01
Гетинакс фольгированный ГФ-1-11	6-7	0,035
Текстолит фольгированный	5-6	0,07
Стеклотекстолит фольгированный СФ-1		0,05
Фольгированный фторопласт-4 ФФ-4	1,9	0,0002
Полиэтилен фольгированный ПЭФ-1	2,2	0.0005

Таблица 2 – Обозначение конденсаторов по виду диэлектрика

Обозначение конденсатора	Тип конденсатора по виду диэлектрика
К10	Керамические на номинальное напряжение ниже 1600 В
К15	Керамические на номинальное напряжение 1600 В и выше
К20	Кварцевые
К21	Стеклянные
К22	Стеклокерамические
К23	Стеклоэмалевые
К31	Слюдяные малой мощности
К32	Слюдяные большой мощности
К40	Бумажные на напряжение до 2 кВ с фольговыми обкладками
К41	Бумажные на напряжение 2 кВ и выше с фольговыми обкладками
К42	Бумажные с металлизированными обкладками
К50	Электролитические фольговые алюминиевые
К51	Электролитические фольговые танталовые, ниобиевые и др.
К52	Электролитические объемно-пористые
К53	Оксидно-полупроводниковые
К54	Оксидно-металлические
К60	Воздушные
К61	Вакуумные
К71	Пленочные полистирольные
К72	Пленочные фторопластовые
К73	Пленочные полиэтилентерефталатные
К75	Пленочные комбинированные
К76	Лакопленочные
К77	Пленочные поликарбонатные

Конденсаторы переменной емкости

Прямоволновые:

, где , .

Прямочастотные:

, где , .

Задание на самоподготовку

2.1 Высокочастотный конденсатор емкостью 1000 пФ изготовлен из титанового керамического диэлектрика (тиконда). Площадь обкладок составляет 1 см² , толщина диэлектрика 0,2 мм. Какова относительная диэлектрическая проницаемость тиконда? Абсолютную диэлектрическую проницаемость вакуума принять равной Ф/м.

Решение:

 

 

 

2.2 Конденсатор К10-25 при нормальной температуре (20°С) имеет емкость 100 пФ. Какой будет емкость этого конденсатора при температуре 80°С, если ТКЕ=-750 10^-6/°С?

Решение:

 

 

2.3 Какая мощность рассеивается на конденсаторе емкостью 560 пФ с тангенсом угла диэлектрических потерь 0,001 при работе с переменным напряжением амплитудой 100 В и частотой 1 МГц?

Решение:

 

 

2.4 Высокочастотный конденсатор емкостью 330 пФ с малым значением имеет ограничение по предельной реактивной мощности 3500 Вар. Какую максимальную амплитуду может иметь переменное напряжение на этом конденсаторе при рабочей частоте 10 МГц?

Решение:

 

 

Ход работы

Исследование зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от величины номинальной емкости конденсаторов

Таблица 3 – Результаты измерения емкости и конденсаторов типа КСО

, пФ	10%	10%	10%	10%	10%	10%	10%	10%
, 10-3
, пФ

 

Вывод: