2.4. Обработка результатов

2.4.1. Вычисление диэлектрической проницаемости испытуемых диэлектриков производится по измеренной ёмкости и геометрическим размерам образца с учётом его формы. Для ёмкости плоского конденсатора справедливо выражение:

( 2.1)

где ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м – электрическая постоянная; ε – относительная диэлектрическая проницаемость; S – площадь электродов; h – толщина диэлектрика.

Следует учитывать, что у краёв электродов поле искажается, поэтому расчёт по формуле (2.1) может давать заметную погрешность. Измеренная ёмкость с_x складывается из двух составляющих:

- 15 -

где с_д – ёмкость, соответствующая потоку электрической индукции в диэлектрике (по значению этой ёмкости вычисляют диэлектрическую проницаемость); с_кр – краевая ёмкость, обусловленная потоком индукции в воздухе между электродами. Краевая ёмкость может быть определена из рис. 2.2, где её значение указано в процентах от ёмкости воздушного конденсатора с тем же расстоянием h между электродами, что и в случае испытуемого образца. Для расчёта с_в используется формула (2.1), в которой надо положить ε = 1.

С учётом краевой ёмкости диэлектрическая проницаемость изоляционного материала рассчитывается по формуле:

где

Рис.2.2. Зависимость краевой ёмкости от размеров конденсатора

2.4.2. Вычисление тангенса угла потерь испытуемых диэлектриков производится по формуле:

(2.2)

где с₁ – ёмкость контура в момент резонанса без образца, равная сумме ёмкостей настроечных конденсаторов с₀ и c_{0 доб}; c_x – ёмкость подключённого образца; Q₁ и Q₂ – добротность измерительного контура при отключённом и включённом образце, соответственно.

Результаты расчётов ε и tg δ занести в табл.2.1.

- 16-

2.4.3. Построение зависимости тангенса угла диэлектрических потерь масляно – канифольного компаунда от температуры

По данным опыта при каждом значении температуры вычисляют tg δ по формуле (2.2) и строят кривую tg δ (t).

Результаты вычислений занести в табл. 2.2.

2.5. Контрольные вопросы

1. Объясните по схеме сущность резонансного метода определения ε и tg δ. Разъясните назначение отдельных элементов измерительного контура.

2. Сформулируйте определение ε и tg δ.

3. Назовите основные виды поляризации диэлектриков и механизмы диэлектрических потерь. В каких диэлектриках и при каких условиях их эксплуатации проявляется каждый механизм?

4. Какие из материалов, исследованных в работе, можно отнести к высокочастотным диэлектрикам?

5, Объясните ход зависимости tg δ (t) для масляно - канифольного компаунда.

6. Укажите, где применяются материалы, исследованные в работе.

-17-