Przejdź do treści
Badanie właściwości dielektrycznych ciał stałych
Informacje do doświadczenia
- Numer stanowiska w pracowni: 225 (sala 217A).
- Doświadczenie wykonać na podstawie opisu (pobierz dokument).
- Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).
- Średnica okładek kondensatora wynosi 2r = (0,260 ± 0,001) m.
Przebieg doświadczenia
- Uruchomić miernik. Ustawić parametry pomiarowe (zakres automatyczny, pomiar pojemności, częstotliwość pomiarowa: 1 kHz)
- Zmieniać odległość d między okładkami kondensatora w zakresie od 0.2 do 5 cm. Dla każdej odległości zapisać wynik pomiaru pojemności C0
- Między okładkami kondensatora umieścić jeden z badanych dielektryków. Dosunąć okładki kondensatora do powierzchni dielektryka i zanotować odległość pomiędzy nimi (d).
- Dokonać pomiaru pojemności C. Następnie przełączyć miernik w tryb pomiaru dobroci Q oraz tangensa kąta strat δ kondensatora zawierającego dielektryk. Zanotować te wielkości.
- Usunąć dielektryk z kondensatora. Dokonać pomiaru pojemności kondensatora powietrznego C0 przy zachowaniu tej samej odległości między okładkami.
- Powtórzyć pomiary dla pozostałych dielektryków. Mierzyć pojemność, dobroć oraz tangens kąta strat a także - po wyjęciu dielektryka - pojemność kondensatora powietrznego mającego taką samą odległość pomiędzy okładkami.
Opracowanie wyników
- Z pomiarów dla kondensatora powietrznego wykonać wykres C0 = f(1/d).
- Wykorzystując regresję liniową obliczyć współczynnik kierunkowy prostej α i wartość b punktu przecięcia z osią y. Wartość b jest równa pojemności przewodów łączących kondensator z miernikiem pomiarowym.
- Wyznaczyć wartość ε0 wraz z jej niepewnością.
- Dla badanych dielektryków wyznaczyć ich rzeczywiste wartości względnej przenikalności elektrycznej (ε'r) oraz niepewności tych wartości. W obliczeniach uwzględnić wpływ dodatkowej pojemności Cp wnoszonej przez przewody.
- Obliczyć współczynnik strat (ε"r) badanych materiałów.
- Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone).
- Zapisać wnioski.