3. Подготовка к лабораторной работе

При подготовке к лабораторной работе необходимо проработать следующие вопросы:

1) в чем заключается физический смысл влияния температуры на электропроводность, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла потерь диэлектрических материалов;

2) в чем состоит различие влияния температуры на параметры диэлектрика для диэлектриков с различными видами поляризации;

3) изучить методику проведения исследований на лабораторной установке.

4. Описание лабораторной установки

В состав лабораторной установки входят:

1) цифровой измеритель емкости Е8-4;

2) измеритель добротности Е4-7;

3) тераомметр Е6-13;

4) термостат с приспособлением для установки образцов материалов, регулятором температуры и термометром.

Диаметр электродов .

5. Объекты исследования

В качестве объектов исследования используются тонкие диски из следующих материалов:

1) гетинакс;

2) стеклотекстолит;

3) фторопласт.

Состав материалов может быть уточнен преподавателем, ведущим занятие.

6. Задание

6.1. Установить образцы исследуемых материалов в термостат.

6.2. Подключить к зажимам термостата тераомметр и снять температурную зависимость электрической проводимости диэлектрика изменяя температуру от 20С до 16О°С, производя отсчет через каждые 10C. Данные измерений свести в табл. 1.

6.3. С помощью цифрового измерителя емкости одновременно с выполнением п. 6.2. производится отсчет значений емкости и тангенса угла потерь. Отсчет производить через каждые 5°С. Резуль­таты измерений этих двух параметров занести в табл. 2.

6.4. Охладить оснастку с образцами и повторить измерения по п. 6.3. при заданной преподавателем частоте. Результаты занести в таблицу.

6.5. Построить график в полулогарифмическом масштабе.

6.6. Рассчитать энергию активации примесных и собственных ионов испытуемого образа.

6.7. Построить графики зависимостей и от температуры.

6.8. Рассчитать энергию активации релаксаторов.

6.9. Рассчитать .

6.10. Построить график зависимости от температуры.

6.11. Оценить погрешности измерений и рассчитанных величин.

6.12. Объяснить полученные результаты.

7. Методические рекомендации

Частота работы цифрового измерителя емкости кГц.

Перед проведением измерений обязательно осуществляйте калибровку приборов.

При расчете энергии активации для уменьшения погрешности рекомендуется использовать наиболее удаленные по температурной шкале, но лежащие на одном отрезке прямой значения .

Связь между и выражается соотношением:

.

Энергия активации релаксаторов рассчитывается по формуле:

,

где - постоянная Больцмана;

и - абсолютные температуры, при которых наблюдается максимум, К;

и - частоты, при которых производились измерения, Гц.

Так как емкость плоского конденсатора

,

где – емкость образца, Ф;

- диэлектрическая проницаемость материала;

- диэлектрическая постоянная;

– площадь электрода, ;

– толщина образца, м,

то .