Лабораторна робота № 5

Тема: Дослідження електричних властивостей матеріалів.

Мета роботи: Визначення температурного коефіцієнту опору матеріалів.

Прилади і матеріали: Термостат з підігрівом, термометр, вольтметр В7-16А, зразки матеріалів.

П орядок виконання роботи:

1.Зібрав схему.

2. Встановив до термостату зразки матеріалів, визначив іх температуру і початковий опір.

3. Ввімкнув нагрівач і вимірював опір через кожні 10 К.

4. Дані заніс у таблицю 1.

Таблиця 1

№№/зп	Температура,оС	R1, Oм	R2, Ом	R3, Ом
1	12	734	104,4	899,6
2	20	734	106,7	896
3	30	735,5	110,1	890
4	40	737,3	113,7	883,3
5	50	739,1	117,2	876,2
6	60	740,9	120,7	869,2
7	70	742,7	124,4	862
8	80	744,9	127,8	854,8
9	90	746,9	131,6	847,3

5. Провожу обробку експериментальних результатів за методом найменших квадратів. Результати заношу у таблицю 2.

Таблиця 2

№	S0=n	S1=	S2=	t0=	t1=	а0	а1	α·104
R1	9	450	28500	6646,3	333237	730,79	0,15367	2,103
R2	9	450	28500	1054,0	54.767	99,89	0,34450	34,489
R3	9	450	28500	7898,4	390888	911,2	-0,6720	-7,38

Температурний коефіцієнт опору розраховується за формулою: = а₁/а₀

5. Будую графіки залежностей R = f(T) і на основі таблиці 2 провожу лінію тренда.

Висновки. Під час виконання цієї лабораторної роботи я навчився визначати температурний коефіцієнт опору матеріалів, обробляти результати експериментальних досліджень за допомогою метода найменших квадратів, будувати графіки в середовищі Excel, визначати лінію тренда і її параметри.

Лабораторна робота № 6

Тема: Вивчення характеристик твердих діелектриків.

Мета роботи: Вимірювання діелектричної проникності, діелектричних втрат та питомого опору твердих ізоляційних матеріалів.

Прилади і матеріали: Міст змінного струму ЦЕ 5002, зразки матеріалі

П орядок виконання роботи.

1. Зібрав схему.

Рис. 4. Схема вимірювання параметрів діелектрика мостом змінного струму ЦЕ 5002

1 – нижній електрод, 2 – верхній електрод, 3 – екрануючий електрод, 4 – досліджуваний діелектрик, 5 – міст змінного струму ЦЕ 5002.

1. Ввімкнув міст ЦЕ5002 і виміряв значення С і зразків матеріалів. Дані заніс у таблицю.

2. Провів розрахунки за формулами, визначив шукані величини.

С₀=8,85*10^-12pd²/4h ; e=C_x/C₀ ; P=U²wC tg ;

де: w=2pf, f=1000Гц, U=40В;

№№ з/п	Матеріал зразка	h, мм	d, мм	С, пФ	C0, пФ	e
1	Лейкосапфір	1	25	38,102	4,34	8,78
2	Поліетилен	0,22	25	37,449	19,74	1,90
3	Картон ел-техн.	0,3	25	48,508	14,47	3,35
4	Полікор	1,38	25	23,504	3,15	7,47
5	Картон ел-техн.	0,51	25	36,554	8,51	4,29
6	Кераміка	0,83	25	32,401	5,23	6,19
7	Лакотканина	0,15	25	42,823	28,95	1,48
8	Картон ел-техн.	0,31	25	99,457	14,01	7,10
9	Сітал	0,55	25	49,454	7,89	6,26
10	Поліетилен	0,22	25	27,883	19,74	1,41
11	Склотекстоліт	0,77	25	24,121	5,64	4,28
12	Текстоліт	0,83	25	18,99	5,23	3,63

Для першого зразка:

;

;

Висновки. Виконуючи лабораторну роботу я навчився визначати ємність комірки з діелектриком, тангенс кута діелектричних втрат, діелектричну проникність та потужність діелектричних втрат твердих ізоляційних матеріалів. Ці параметри якісно характеризують діелектрик з точки зору електроізоляційних властивостей та можливості їх використання в різноманітних апаратах.

Лабораторна робота № 7

Тема: Вивчення властивостей феромагнітних матеріалів.

Мета: Дослідження властивостей феромагнітних матеріалів з вигляду гістерезисної петлі та основної кривої намагнічування.

Прилади і матеріали: осцилограф СІ-72, вольтметр В7-16А, зразки для вимірювання, елементи схеми вимірювальної установки.

Порядок виконання роботи.

1. Збираю схему.

2. Подаю на вхід схеми напругу від автотрансформатора.

3. Калібрую горизонтальну і вертикальну осі осцилографа.

Горизонтальна вісь

Витки, W1	URo , B	R0, Ом	rсер., см	Х, под.	h, Ам-1/под.
2800	1,032	307	4,2	89	0,566556

;

Вертикальна вісь

Витки, W2	UН, В	СН, мкФ	RН, кОм	S,см2	Y, под.	b, Тл/под.
460	0,390	2,24	116,6	2,4	60	0,021683

; ;

4. Визначаю при напрузі 230 В з екрану осцилографа В_r, B_s і Н_c (в поділках). Плавно зменшуючи струм намагнічування до нуля, знімаю координати верхніх вершин спостережених петель. Ці вершини лежать на основній кривій намагнічування. . Розраховую напруженість магнітного поля “Н”, індукцію “В” і магнітну проникність „μ” в зразку за формулами H=hX, B=bY, μ=В/μ₀Н . Дані експерименту і розрахунків заношу до таблиці.

Таблиця

№ з/п	U, В	Х, под.	Н, А/м	Y, под.	В, Тл	
1	230	81	45,89	58	1,259	21846
2	220	71	40,23	56	1,216	24063
3	210	64	36,26	54	1,172	25742
4	200	53	30,03	52	1,129	29933
5	190	46	26,06	48	1,042	31835
6	170	36	20,40	44	0,955	37289
7	150	26	14,73	38	0,825	44590
8	130	22	12,46	33	0,716	45763
9	100	19	10,76	25	0,543	40143
10	80	16	9,06	20	0,434	38136
11	50	13	7,37	12	0,261	28162
12	30	10	5,67	8	0,174	24407
13	15	7	3,97	5	0,109	21792
14	3,2	4	2,27	2	0,043	15254

5. За даними таблиці будую основну криву намагнічування B=f(H), залежність магнітної проникності від напруженості магнітного поля .

6. Визначаю H_s , B_s, B_r, H_с, _поч., _макс..

H_s=45,89А/м; B_s=1,259 Тл; B_r=b·46=0,999 Тл; H_с=h·26=14,73 А/м; _поч=15254; _макс= 45763

Висновки. Виконуючи лабораторну роботу я навчився досліджувати властивості феромагнітних матеріалів за виглядом основної кривої намагнічування та петлі гістерезису а також визначати залежність магнітної проникності від напруженості магнітного поля. Також я навчився працювати з осцилографом С1-72.