11929

Измерение диэлектрической проницаемости и угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков

Лабораторная работа

Физика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Измерение диэлектрической проницаемости и угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков Цель работы: изучить основные электрические свойства диэлектрических материалов и их характеристики. ПРОГРАММА РАБОТЫ 1. Ознакомиться с образ...

Русский

2013-04-14

475 KB

80 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Измерение диэлектрической проницаемости и угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков

Цель работы: изучить основные электрические свойства диэлектрических материалов и их характеристики.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Ознакомиться с образцами диэлектрических материалов.

2. Изучить основные электрические свойства диэлектрических материалов.

3. Ознакомиться с методами измерения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

4. Определить диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь исследуемых диэлектрических материалов.

5. Сравнить полученные результаты со справочными данными.

6. Оформить отчет.

Основные теоретические положения

Диэлектриками называют вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле и в которых возможно существование электростатического поля, так как электрические заряды его атомов, молекул или ионов связаны. Используемые же на практике диэлектрики содержат и свободные заряды, которые, перемещаясь в электрическом поле, обусловливают электропроводность на постоянном напряжении. Однако количество таких свободных зарядов в диэлектрике невелико, а поэтому ток весьма мал, т. е. для диэлектрика характерным является большое сопротивление прохождению постоянного тока.

Согласно ГОСТ 21515-76 диэлектрическими материалами считают класс электротехнических материалов, предназначенных для использования их диэлектрических свойств, а именно большого сопротивления прохождению электрического тока и способности поляризоваться. Электроизоляционными материалами называют «диэлектрические материалы, предназначенные для электрической изоляции», являющейся неотъемлемой частью электрической цепи и необходимой для того, чтобы не пропускать ток по не предусмотренным электрической схемой путям.

По агрегатному состоянию диэлектрические материалы разделяются на газообразные, жидкие и твердые. По происхождению различают диэлектрические материалы природные, которые могут быть использованы без химической переработки, искусственные, изготовляемые химической переработкой природного сырья, и синтетические, получаемые в ходе химического синтеза. По химическому составу их разделяют на органические, представляющие собой соединения углерода с водородом, азотом, кислородом и другими элементами; элементоорганические, в молекулы которых входят атомы кремния, магния, алюминия, железа и других элементов; неорганические, не содержащие в своем составе углерода.

Используемые в качестве электроизоляционных материалов диэлектрики называются пассивными диэлектриками. В настоящее время широко применяются так называемые активные диэлектрики, параметры которых можно регулировать изменяя напряженность электрического поля, температуру, механические напряжения и другие параметры воздействующих на них факторов. Например, конденсатор, диэлектрическим материалом в котором служит пьезоэлектрик, под действием приложенного переменного напряжения изменяет свои линейные размеры и становится генератором ультразвуковых колебаний. Емкость электрического конденсатора, выполненного из нелинейного диэлектрика − сегнетоэлектрика, изменяется в зависимости от напряженности электрического поля; если такая емкость включена в колебательный LC-контур, то изменяется и его частота настройки.

Техника, технология и эксплуатация электротехнического оборудования предъявляют самые разнообразные требования к свойствам диэлектрических материалов. Из многообразия свойств диэлектрических материалов, определяющих их техническое применение, главными являются электрические свойства: электропроводность, поляризация и диэлектрические потери, электрический пробой и электрическое старение.

Помимо нужных электрических свойств диэлектрические материалы должны обладать еще механическими, термическими и многими другими физико-механическими свойствами. При конструировании даже простейших изделий, предназначенных для работы в электрическом поле, необходимо четко представлять, какие процессы происходят в материале, как влияет тот, или иной материал на работу других частей устройства, в том числе за счет перераспределения электрического поля.

Зачастую все требования невозможно выполнить. Чтобы оценить значимость каждого из них и понять, какие требования, в каждом конкретном случае, являются главными, а какие − второстепенными (ими можно пренебречь) необходимо ясное понимание всего комплекса процессов, происходящих при функционировании устройств.

В любом веществе, помещённом в электрическое поле, составляющие его электрические заряды (электроны, атомные ядра) испытывают силы со стороны этого поля. В отличии от проводников, в диэлектриках электроны не являются свободными и не могут перемещаться под действием сил со стороны электрического поля. Поэтому в диэлектриках, находящихся в электрическом поле электроны не собираются на одном из концов. Вместо этого происходит смещение зарядов внутри молекул (в неполярных) или поворот всех молекул в одну строну (в полярных).

Способность материалов реагировать на внешнее электрическое поле образованием областей связанных зарядов называют поляризуемостью. Основным процессом, протекающим в диэлектрике под воздействием электрического поля, является поляризация. Поляризация — это ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул диэлектрика при воздействии на него электрического поля.  

Разная физическая природа связанных зарядов определяет существенные отличия процессов поляризации для различных веществ. В зависимости от строения диэлектрика различают два основных вида поляризации. К первому виду относится поляризация, совершающаяся практически мгновенно, вполне упруго, без рассеяния энергии, т. е. без выделения тепла. Второй вид поляризации совершается замедленно и сопровождается рассеянием энергии в диэлектрике, т. е. его нагреванием. Такой вид поляризации называют релаксационной поляризацией.

К первому виду поляризации относятся электронная и ионная поляризации.

Электронная поляризация представляет собой упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов (рис. 1).

Рис. 1

При отсутствии электрического поля центры положительного и отрицательного зарядов ядра совпадают. Атом нейтрален. Под действием внешнего электрического поля Е орбиты, по которым движутся отрицательные электроны, смещаются к положительному электроду. Центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают. Нейтральный атом превращается в диполь (так называемый упругий диполь). Электрический момент, который приобретает поляризованный атом, называют индуцированным электрическим моментом Р.

Время установления электронной поляризации ничтожно мало и составляет около 10 -15 – 10 -16 с. Смещение и деформация электронных орбит атомов или ионов не зависят от температуры. Электронная поляризация наблюдается у всех видов диэлектриков и не связана с потерей энергии.

Ионная поляризация обусловлена смещением упруго связанных ионов в пределах межатомного расстояния (рис. 2).

Рис. 2

Ионная поляризация характерна для твердых тел с ионным строением, т.е. для кристаллических диэлектриков. Всякий ионный кристалл состоит из положительных и отрицательных ионов, расположенных в узлах кристаллической решетки. При наложении электрического поля ионы смещаются: положительные − в одном направлении, отрицательные – в противоположном. Под действием электрического поля ионы упруго смещаются друг относительно друга, что приводит к появлению дополнительного электрического момента.

С повышением температуры поляризация несколько усиливается в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами из-за увеличения расстояния между ними при тепловом расширении. Время установления ионной поляризации больше, чем электронной, но оно также очень мало и имеет порядок 10-13 с. Происходит практически без потерь энергии.

Таким образом, хотя диэлектрик с электронной и ионной поляризацией не проводит электрический ток, но при приложении постоянного напряжения за короткое время поляризации (10-16  10-13 с), т. е. за время заряда конденсатора с диэлектриком, наблюдается движение зарядов, которое может быть зафиксировано в виде короткого импульса электрического тока. Этот ток называют током переходного процесса.

Дипольно-релаксационная поляризация, или более кратко дипольная поляризация, отличается от электронной и ионной тем, что связана с потерями энергии при поляризации, т. е. с нагреванием диэлектрика. Этот вид поляризации наблюдается в полярных веществах. В таких веществах молекулы являются диполями даже при отсутствии электрического поля. Они находятся в хаотическом тепловом движении. Дипольные моменты их направлены в разные стороны и результирующий электрический момент всех этих диполей равен нулю (рис. 3).

Рис. 3

Под действием сил электрического поля диполи поворачиваются, ориентируясь вдоль линий электрического поля, т. е. положительным полюсом к отрицательному электроду. Кроме ориентации диполи еще растягиваются электрическим полем, и величина дипольного момента при этом возрастает.

Дипольная поляризация возможна в том случае, когда молекулярные силы не мешают диполям ориентироваться вдоль поля. С увеличением температуры молекулярные силы ослабляются, вязкость вещества снижается. Эти факторы усиливают дипольную поляризацию. При дальнейшем увеличении температуры возрастает энергия теплового движения молекул, что уменьшает ориентирующее влияние поля и ослабляет дипольную поляризацию.

Поворот диполей в направлении поля в вязкой среде требует преодоления некоторого сопротивления. Диполи поворачиваются как бы с «трением». Поэтому дипольная поляризация связана с потерями энергии. Эта энергия затрачивается на преодоление сил внутреннего трения. В вязких жидкостях сопротивление поворотам молекул настолько велико, что при повышенных частотах приложенного к диэлектрику напряжения диполи не успевают ориентироваться в направлении поля и дипольная поляризация может полностью исключаться. Примером вещества с дипольно-релаксационной поляризацией является целлюлоза. Время протекания поляризации 10-2 с.

Кроме рассмотренных основных видов поляризации наблюдаются следующие виды поляризации, связанные с потерей электрической энергии.

Ионно-релаксационная поляризация относится к замедленной (неупругой) поляризации и наблюдается в некоторых ионных кристаллических неорганических веществах с неплотной упаковкой ионов. Ионы вещества, имеющие слабые связи, под действием внешнего электрического поля смещаются в направлении электрического поля. В результате в диэлектрике возникает различие в расположении центров положительного и отрицательного зарядов, т. е. появляется электрический момент. Процесс появления этого электрического момента и называют ионно-релаксационной поляризацией.

Электронно-релаксационная поляризация возникает за счет возбуждения тепловой энергией избыточных электронов или дырок.

Миграционная поляризация наблюдается в технических диэлектриках неоднородной структуры, слои которой обладают различной проводимостью и относительной диэлектрической проницаемостью. В начальный момент времени за счет различия физических свойств плотность тока в слоях будет различной. Это приводит к образованию внутренних поглощенных зарядов на границах раздела разных слоев. Такую поляризацию называют миграционной или межслоевой.

Самопроизвольная или спонтанная поляризация наблюдается у сегнетоэлектриков. В веществах с самопроизвольной поляризацией имеются отдельные области (домены), обладающие электрическим моментом еще в отсутствии внешнего поля. Однако ориентация электрических моментов в разных доменах различная, и результирующий момент равен нулю. Наложение внешнего поля способствует преимущественной ориентации электрических моментов отдельных доменов в направлении поля, что дает эффект очень сильной поляризации. При некотором значении напряженности внешнего поля наступает насыщение, и дальнейшее увеличение поля уже не вызывает возрастания диэлектрической проницаемости.

Большинство материалов обладают двумя и более типами поляризации. Электронная поляризация в той или иной степени характерна для любых диэлектриков. Технические диэлектрики, применяемые в современных системах изоляции, обладают, как правило, не одним, а одновременно несколькими видами поляризации. Следовательно, емкость конденсатора с диэлектриком обусловливается суммой различных механизмов поляризации.

Так как процесс поляризации заключается в перераспределении связанных зарядов, размещённых на частицах определённой массы (электроны, ионы и т.д.), то его результат зависит от скорости изменения напряженности внешнего поля. Поэтому многие электрические свойства диэлектриков проявляют зависимость в той или иной степени от частоты изменения электрического поля, в котором они находятся. Это явление называется дисперсией. В стационарном поле, напряжённость которого сохраняется во времени постоянной, процессы поляризации происходят под действием электростатических сил поля. В этом случае свойства диэлектрика описывают статическими значениями соответствующих электрических характеристик. Для описания свойств диэлектрика в переменных полях используют динамические параметры и их зависимости от частоты.

Любой диэлектрик помещенный во внешнее электрическое поле рассматривают как конденсатор определенной емкости С. Представим себе конденсатор, образованный двумя обкладками, между которыми находится вакуум (рис. 4, а). Если к такому конденсатору подвести постоянное напряжение U, то постоянный ток через конденсатор не пойдет, так как между его обкладками находится диэлектрик − вакуум.

                                    а                                   б

Рис. 4

На обкладках конденсатора образуются заряды противоположных знаков  и . Величина этих зарядов связана с емкостью конденсатора соотношением:

                                                ,                                          (1)

где  − емкость конденсатора, когда между его пластинами находится вакуум;  = 8,854·10-12 Ф/м − электрическая постоянная; S – площадь каждой из пластин, м2; d – расстояние между пластинами, м.

Между обкладками конденсатора будет действовать электрическое поле. Линии напряженности электрического поля Е будут начинаться на положительных зарядах и заканчиваться на отрицательных. Величина напряженности равна:

.                                                        (2)

С учетом (2) заряд на обкладках конденсатора можно выразить через напряженность электрического поля следующим образом:

.                                                (3)

Если теперь между обкладками конденсатора поместить диэлектрик (рис. 4, б), то имеющиеся в диэлектрике связанные заряды смещаются в направлении действующих на них сил электрического поля. При снятии электрического поля заряды вернутся в свое прежнее состояние. Расстояние  между обкладками конденсатора и диэлектриком будем считать ничтожно малым.

Связанные заряды диэлектрика смещаются таким образом, что на поверхности, обращенной к положительному электроду, образуется отрицательный заряд, а на поверхности, обращенной к отрицательному электроду, − положительный заряд. Поскольку заряды связанные, то разойтись, т. е. покинуть диэлектрик и перейти на электроды они не могут. Эти заряды остаются на поверхности диэлектрика. Наличие связанных зарядов  на поверхности диэлектрика приводит к тому, что на обкладках конденсатора появляется дополнительный заряд , равный заряду на поверхности диэлектрика. Таким образом, суммарный заряд на обкладках конденсатора будет равен:

 .                                                (4)

Одной из важнейших характеристик диэлектрика является его относительная диэлектрическая проницаемость . Эта величина представляет собой отношение заряда , полученного при некотором напряжении на конденсаторе, содержащем данный диэлектрик, к заряду , который можно было бы получить в конденсаторе тех же размеров и при том же напряжении, если бы между электродами находился вакуум:

.                                     (5)

Из выражения (5) следует, что относительная диэлектрическая проницаемость любого вещества больше единицы и равна единице только для вакуума. иногда слово «относительная» в названии  опускают и называют ее просто диэлектрической проницаемостью.

Из выражения (5) следует, что заряд на обкладках конденсатора с диэлектриком равен:

.                                    (6)

Увеличение заряда на обкладках конденсатора связано с увеличением электрической емкости конденсатора. Можно записать, что ,  где  − емкость конденсатора с диэлектриком. Следовательно, можно записать:

.                                         (7)

Таким образом, относительная диэлектрическая проницаемость есть отношение емкости конденсатора с данным диэлектриком к емкости конденсатора тех же размеров, если бы между обкладками находился вакуум. Емкость плоского конденсатора с диэлектриком можно выразить из (7):

 .                                                 (8)

Как видно из (8) емкость конденсатора зависит не только от геометрических размеров, но и от свойств диэлектрика.

Диэлектрическая проницаемость является важнейшим макроскопическим параметром диэлектрика, характеризующим процесс поляризации, и она может быть найдена по измеренной емкости конденсатора с диэлектриком.

Произведение  (Ф/м) называется абсолютной диэлектрической проницаемостью.

Электроизоляционные материалы, применяемые в технике, не являются идеальными диэлектриками в связи с присущей им небольшой электропроводностью. В технических диэлектриках всегда содержится небольшое количество свободных зарядов, которые под воздействием электрического поля создают слабые по величине сквозные токи проводимости, или токи утечки. Протекание токов проводимости сквозь толщу диэлектрика и по его поверхности сопровождается рассеянием энергии и выделением тепла.

Мощность, рассеиваемую в диэлектрике при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика называют диэлектрическими потерями. Потери мощности в диэлектриках наблюдаются как при переменном напряжении, так и при постоянном. При постоянном напряжении потери вызываются только одной сквозной проводимостью (объемной и поверхностной), а при переменном напряжении к ним добавляются потери на поляризацию, связанные с преодолением сил внутреннего трения при повороте дипольных молекул диэлектрика. Потери на переменном напряжении всегда больше, чем на постоянном. Для характеристики способности диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле используют угол диэлектрических потерь и тангенс этого угла .

Углом диэлектрических потерь называется угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. В случае идеального диэлектрика вектор тока в такой цепи будет опережать вектор напряжения на 90°, при этом угол δ будет равен 0° (рис. 5, а). Чем больше рассеиваемая в диэлектрике мощность, переходящая в тепло, тем меньше угол сдвига фаз φ и тем больше угол диэлектрических потерь δ и его тангенс (рис. 5, б).

                                         а                                           б

Рис. 5

Недопустимо большие диэлектрические потери в электроизоляционном материале вызывают сильный нагрев изготовленного из него изделия и могут привести к его тепловому разрушению. Кроме того, большие потери снижают качественные показатели изделия. Природа диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах различна в зависимости от агрегатного состояния вещества.

В технических электроизоляционных материалах, помимо потерь от сквозной электропроводности и потерь от замедленной поляризации, возникают диэлектрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием изолированных друг от друга посторонних проводящих или полупроводящих включений углерода, оксидов железа; они значительны даже при малом содержании таких примесей в электроизоляционном материале.

При высоких напряжениях потери в диэлектрике возникают вследствие ионизации газовых включений внутри диэлектрика особенно интенсивно происходящей при высоких частотах.

Диэлектрик при рассмотрении можно представить в виде конденсатора. В любом реальном конденсаторе при работе его на переменном токе неизбежны потери, обусловленные переменной поляризацией. Кроме того, конденсатор имеет ещё активную проводимость через изоляцию электродов, поэтому реальный конденсатор представляется эквивалентной схемой в виде идеальной ёмкости, последовательно или параллельно соединённой с активным сопротивлением (рис. 6, а, б).

                                         а                                           б

Рис. 6 Векторные диаграммы и схемы замещения диэлектрика с потерями

Данные схемы замещения приняты лишь условно. Они не дают объяснения механизма диэлектрических потерь. Ни одна из схем замещения не отражает полностью тех реальных процессов, которые имеют место в конденсаторах. Последовательная схема и соответствующие ей формулы лучше отражают физические свойства реального конденсатора в области высоких частот (более 1 МГц), параллельная схема даёт более правильные результаты в области низких частот. В области средних частот обе схемы являются достаточно удовлетворительными.

Выбор в каждом конкретном случае той или иной эквивалентной схемы определяется значениями величин, подлежащих измерению. В некоторых случаях данная схема для удовлетворения условий равновесия нуждается в применении образцовых мер какого-либо необычного или неудобного номинального значения, например, очень больших или, наоборот, очень малых. Если объект измерения обладает малыми потерями, то при выборе параллельной эквивалентной схемы активное сопротивление составит несколько сотен кОм, что явно неудобно. Последовательная схема в этом случае будет, несомненно, целесообразнее. Если же предполагается, что объект измерения обладает большими потерями, то используется параллельная эквивалентная схема.

Поэтому, выбирая какую-либо схему, необходимо предварительно оценить порядок входящих в неё величин и параметров: если потери малы, то используется последовательная эквивалентная схема, если велики − то параллельная.

Физический смысл тангенса угла диэлектрических потерь становится ясным, если обратиться к векторной диаграмме, изображенной на рис. 6, а. Из этой диаграммы следует, что

.                                              (9)

Таким образом, это отношение активной и реактивной составляющих тока, возникающих под действием переменного (синусоидального) напряжения, приложенного к диэлектрику. Так как оба элемента схемы замещения (R и С) находятся под одинаковым напряжением, то отношение мощностей этих элементов оказывается равным отношению токов, протекающих через них. Поэтому тангенс угла, потерь показывает, какую часть от реактивной мощности составляет мощность активных потерь.

Следовательно  

,                                   (10)

  .                                              (11)

В результате диэлектрические потери в электроизоляционном материале, работающим под переменном напряжением, пропорциональны квадрату напряжения, угловой частоте, емкости изоляции и тангенсу угла диэлектрических потерь и подсчитываются по формуле:

,                                             (12)

где − мощность, теряемая в диэлектрике, Вт; U − напряжение, В; ω = 2πf − угловая частота (f – частота напряжения), Гц; C − емкость, Ф;  − тангенс угла диэлектрических потерь.

Так как величины U, ω, C практически являются неизменными, то о потерях энергии в изоляции судят по величине тангенса угла диэлектрических потерь, которым обладает данный диэлектрик.

Значения  для качественных диэлектриков, работающих на высоких частотах при высоких напряжениях, составляют тысячные и даже десятитысячные доли. Для диэлектриков, применяемых в менее ответственных случаях,  составляет сотые доли. Иногда  выражают в процентах. Отметим, что  может характеризовать не только конкретный электротехнический материал, но и изоляционную конструкцию машины, аппарата или прибора в целом.

Увлажнение и загрязнение изоляции вызывают увеличение активной составляющей тока  и вместе с тем увеличение тангенса угла диэлектрических потерь. Показатель  очень чувствителен к изменению качества изоляции, поэтому измеряя его, контролируют состояние изоляции трансформаторов, конденсаторов, электрических машин, высоковольтных вводов и другого оборудования.

Применяется и другое понятие − добротность изоляции, определяемое соотношением:

.                                                  (13)

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

«Измеритель RLC», минимодули «Диэлектрическая проницаемость бумаги», «Диэлектрическая проницаемость полиэтилентерефталата», «Диэлектрическая проницаемость полипропилена», соединительные проводники.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить теоретический материал, достаточный для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к проведению лабораторной работы.

В данной лабораторной работе производится измерение емкости конденсаторов прямым методом − измерителем RLC.

2. Подключить минимодуль «Диэлектрическая проницаемость» к измерителю RLC, как указано на рис. 7 (полярность подключения значения не имеет).

3. После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, подать напряжение питания на комплект включением автоматического выключателя и УЗО модуля «Модуль питания и USB осциллограф».

4. Включить измеритель RLC, нажав кнопку (позиция 2, рис. 7), нажатием кнопки (позиция 1, рис. 7) установить режим измерения емкости, о чем будет свидетельствовать значок «F» − фарады в нижнем правом углу дисплея. Установить частоту тест сигнала 120 Гц нажатием кнопки (позиция 3, рис. 7), частота тест сигнала отображается в правой части дисплея «120 Hz». Установить режим измерения диэлектрических потерь кнопкой (позиция 4, рис. 7), данный режим измерения индицирует символ «D)» в верхней части дисплея.

Рис. 7  Соединение измерителя RLC и минимодуля «Диэлектрическая проницаемость:

1 − кнопка выбора режима измерения основного параметра (емкость, индуктивность, сопротивление); 2 − кнопка включения прибора; 3 − кнопка выбора частоты тест сигнала; 4 − кнопка выбора режима измерения дополнительного параметра (активное сопротивление, добротность, диэлектрические потери)

Значение емкости будет отображаться крупными цифрами в нижней части дисплея, справа от значения будет расположена единица измерения: «F» − 10-6 Ф; «nF» − 10-9 Ф; «pF» − 10-12 Ф. В правой верхней части дисплея будет отображаться тангенс угла диэлектрических потерь. Записать показания измерителя RLC в таблицу 1.

5. Не отключая измеритель RLC заменить минимодуль другим.  Повторить измерения для всех выданных образцов. Результаты измерений записать в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование материала

f, Гц

Измерителем

RLC

d, м

S, м2

, Ф/м

, Ом

, Ом

1-й образец

2-й образец

6. Для минимодулей «Диэлектрическая проницаемость»: площадь обкладок измерить на опытном образце. Толщина диэлектрика d указана на минимодуле. Данные занести в таблицу 1.

7. Рассчитать диэлектрическую проницаемость образцов, используя данные таблицы 1.

8. Сравнить полученные данные со справочными.

9. Сравнить диэлектрики по величине тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости. Сделать вывод о целесообразности применения диэлектрика в том или ином случае.

10. После оформления отчета и проверки результатов преподавателем необходимо разобрать схему, предоставить комплект в полном составе и исправности преподавателю или лаборанту.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1.  Что такое поляризация и какими параметрами она характеризуется?
  2.   Назовите основные механизмы поляризации.
  3.   Какие бывают виды поляризации? В чем их особенности?
  4.   Как определяется емкость плоского вакуумного конденсатора и емкость конденсатора тех же размеров с диэлектриком?

5. Дайте определение диэлектрической проницаемости.

6. В чем заключается физическая природа диэлектрических потерь.

7. На что расходуется мощность диэлектрических потерь и от чего она зависит?

8. Приведите векторные диаграммы, соответствующие последовательной и параллельной схемам замещения диэлектрика.

9. Приведите определение тангенса угла диэлектрических потерь.

10. К чему могут привести высокие диэлектрические потери в конденсаторах и изоляционных материалах?

PAGE   \* MERGEFORMAT 1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82007. Війна без строку давності 64.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з подіями афганської війни; через поезію і пісню донести до інших сердець основну думку: війна – це безумство, це невиправдана жорстокість; виховувати в учнів почуття патріотизму, вміння співпереживати.
82008. ВОЙНА – СТРАШНЕЕ НЕТУ СЛОВА… 176 KB
  Более двух десятилетий прошло с тех пор как наших ребят уже не посылают на эту войну. выступление воинов-афганцев: рассказы; исполнение афганских песен; чтение собственных стихотворений Библиотекарь: Афганская война незаживающая рана в людской памяти такая же как и Вторая мировая.
82009. Вода – найважливіша речовина на нашій планеті 713.5 KB
  Мета: розширити уявлення про значення води в природі, про три стани води і властивості води( не має власної форми, прозора, безбарвна, без запаху рідина; під час нагрівання розширюється і стискається під час охолодження); формувати елементарні поняття, що вода – речовина, розчинник, розчин...
82010. Вода - растворитель. Превращение воды 52.5 KB
  Цели: актуализировать знания детей о значении воды в жизни всего живого о ее свойствах и состоянии; развивать память речь; познакомить со свойством воды растворять разные вещества; учить видеть сравнивать обобщать и делать выводы; воспитывать экологическое мышление...
82011. Коли вода становить небезпеку 63.5 KB
  Не можна пірнати в незнайомих місцях. Не можна пустувати біля води особливо на крутому березі. не можна виходити наодинці на лід не можна переходити водойми з дорослими не можна грати на тонкому льоду не можна йти по льоду якщо він тріскається і прогинається...
82012. Деятельность органов предварительного расследования по приостановленным уголовным делам 336 KB
  Предмет исследования составляют: уголовно-процессуальные нормы института приостановления предварительного следствия, регулирующие приостановление и возобновление производства по делу. Объектом исследования являются - общественные отношения, возникающие в связи с производством по делу и урегулированные нормами УПК.
82013. Значение в питании блюд из рыбы 2.94 MB
  В состав белков рыбы входят незаменимые аминокислоты необходимые организму для построения новых клеток и тканей поэтому белки рыбы называют полноценными. Мышцы вместе с жировой и соединительной тканью является основной съедобной частью рыбы которая составляет приблизительно половину всей массы.
82014. Устройство и ремонт контактно-транзисторной системы зажигания грузового автомобиля ЗИЛ-130 647 KB
  Роль автомобильного транспорта довольно велика в народном хозяйстве. Автомобиль служит для быстрого перемещения грузов и пассажиров по различным типам дорог и местности. Автомобильный транспорт играет важнейшую роль во всех сторонах жизни страны.
82015. Технологический процесс изготовления письменного стола 597 KB
  При конструировании моего изделия, следует учитывать и его стоимость. Мебель будет значительно дешевле, если её конструкция проста, а применяемые материалы недорогие. Важно так же чтобы материалы использовались рационально. Габариты и высота письменного стола, а так же размеры материала...