2.2) Образец чёрного цвета:
Таблица 5
Наименование материала |
U,В |
h, cm |
d1, cm |
d2, cm |
ἀ1, mm |
ἀ2, mm |
ρ, Ом*см* 10^9 |
ἀ, мм |
n |
Чёрный |
50 |
0,0555 |
10 |
10,3 |
8 |
7 |
52,45873196 |
7,5 |
10 |
80 |
0,0555 |
10 |
10,3 |
20 |
22 |
29,97641826 |
21 |
10 |
|
110 |
0,0555 |
10 |
10,3 |
8 |
8 |
1,081961347 |
8 |
1000 |
|
140 |
0,0555 |
10 |
10,3 |
10 |
10 |
1,101633371 |
10 |
1000 |
|
200 |
0,0555 |
10 |
10,3 |
17 |
16 |
0,953795127 |
16,5 |
1000 |
График зависимости ρS=F(U), для чёрного образца (рис.5):
Рисунок 5
2.3) Образец бежевого цвета:
Таблица 6
Наименование материала |
U,В |
h, cm |
d1, cm |
d2, cm |
ἀ1, mm |
ἀ2, mm |
ρ, Ом*см* 10^13 |
ἀ, мм |
n |
Бежевый |
2000 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
28 |
26 |
5,828747996 |
27 |
1 |
2100 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
26 |
26 |
6,355577142 |
26 |
1 |
|
2200 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
25,5 |
25,5 |
6,788777078 |
25,5 |
1 |
|
2300 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
28 |
29 |
6,350267553 |
28,5 |
1 |
|
2400 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
30,5 |
30,5 |
6,19185033 |
30,5 |
1 |
|
2500 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
31 |
31 |
6,34581435 |
31 |
1 |
|
2600 |
0,1009 |
10 |
10,3 |
33 |
31 |
6,393407958 |
32 |
1 |
График зависимости ρS=F(U), для бежевого образца (рис.6):
Рисунок 6
Вывод
В данной лабораторной работе изучены методики измерения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков. Исследовано влияние напряжения на сопротивление диэлектриков. На основе экспериментальных данных рассчитаны величины удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков трех типов, составлены графики зависимостей удельных объемного и поверхностного сопротивлений от напряжения, приложенного к диэлектрику.
Объяснение полученных зависимости следующие:
1) При высоких значениях напряжений, удельное объемное сопротивление диэлектрика снижается. А при таких же высоких значениях напряжений удельное поверхностное сопротивление, напротив растет. Объяснение этому следующие: в желтом и бежевом образце под действием высоких значениях напряжений в их объеме происходит вырывание электронов из примесей, концентрация свободных заряженных частиц растет, что влечет за собой большую проводимость, больший ток, а значит и уменьшение удельного сопротивления. А рост удельного поверхностного сопротивления, объясняется тем, что диэлектрик можно представить в виде параллельного соединения:
Но так как в объеме всего диэлектрика свободных частиц намного больше, чем на его поверхности, ток на поверхности будет незначительным, а значит удельное поверхностное сопротивление с ростом напряжения будет увеличиваться.
2) Для черного образца при небольших напряжениях наблюдается резкое падения как удельного объемного, так и удельного поверхностного сопротивления. Это может свидетельствовать, что диэлектрик состоит из кристаллической решетки, со слабым взаимодействием ионов, и под действием электрических сил вырываются электроны как из частиц самого диэлектрика, так и за счет вырывания электронов из примесей. А для удельного поверхностного сопротивления это вызвано загрязнения поверхности самого образца. Из осевшей грязи, пыли под действием напряжения из них тоже вырываются электроны.