федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский
Томский политехнический университет»
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Исследование влияния температуры на величину удельного объемного
сопротивления твердых диэлектриков
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
по дисциплине:
Электротехническое материаловедение
Исполнители:
|
|
||||
студенты группы |
5А36 |
|
Кондрашов М. А. Кононов М.А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Руководитель:
|
|
||||
преподаватель |
|
|
Ивашутенко А.С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Томск – 2025
Цель работы: Экспериментальная оценка измерения удельного объемного сопротивления твердого увлажненного диэлектрика при изменении температуры.
Задание:
Ознакомиться с основными теоретическими положениями электропроводности диэлектриков.
Изучить схему и порядок работы на экспериментальной установке.
Измерить толщину диэлектрика и определить площадь измерительного электрода.
При комнатной температуре и через определенные интервалы температур произвести измерение объемного сопротивления диэлектрика.
Рассчитать по выражению
значения объемного сопротивления
для каждой температуры.Экспериментальные и расчетные данные занести в таблицу 1.
Построить зависимость
Объяснить полученные результаты.
Электрическая
схема установки приведена на рисунке
1.
Параметры исследуемого диэлектрика:
Диаметр
сечения
;
Толщина
диэлектрика
.
Ход работы:
Таблица 1
Результаты измерений и вычислений
80 |
75 |
70 |
65 |
60 |
55 |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
26 |
|
Нагрев |
||||||||||
353 |
348 |
343 |
338 |
333 |
328 |
323 |
318 |
313 |
308 |
303 |
299 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
3 |
4 |
5 |
5,8 |
6,5 |
8,5 |
9 |
10,5 |
12 |
14 |
16 |
|
|||||||||||
0,891 |
1,337 |
1,782 |
2,228 |
2,584 |
2,896 |
3,787 |
4,01 |
4,678 |
5,346 |
6,237 |
7,129 |
|
|||||||||||
-0,115 |
0,29 |
0,578 |
0,801 |
0,949 |
1,063 |
1,332 |
1,389 |
1,543 |
1,676 |
1,831 |
1,964 |
|
|||||||||||
|
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
Охлаждение |
||||||||||||
303 |
308 |
313 |
318 |
323 |
328 |
333 |
338 |
343 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
5,5 |
3 |
2,1 |
1,55 |
1,5 |
1,3 |
1,1 |
1,05 |
1 |
|
||||||||||||||
2,45 |
1,337 |
0,936 |
0,691 |
0,668 |
0,579 |
0,49 |
0,468 |
0,446 |
|
||||||||||||||
0,896 |
0,29 |
-0,067 |
-0,37 |
-0,403 |
-0,546 |
-0,713 |
-0,76 |
-0,808 |
|
||||||||||||||
Расчетные формулы и пример расчета для одной строки таблицы:
Площадь поперечного сечения измерительного электрода вычисляется по выражению (1):
Удельное объемное сопротивление измерительного электрода вычисляется по выражению
(2):
График зависимости
приведен на рисунке 2:
Рисунок 2. График зависимости
Вывод:
С ростом температуры тепловые колебания решётки могут как увеличивать, так и уменьшать подвижность с.н.з.
В диэлектриках преобладает эффект ослабления локализации зарядов:
Электроны и ионы получают энергию, достаточную для преодоления потенциальных барьеров.
В аморфных диэлектриках (стёклах, полимерах) размягчение структуры облегчает перенос заряда.