4.1 В зависимости от задания и исходных данных в табл. 3.1 и табл. 3.2 требуется определить: , S или d. Для этого необходимо использовать формулу электрической емкости для плоского конден-сатора:
, Ф
где -относительная диэлектрическая проницаемость диэлек-трика;
= 8,854∙10-12, Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума или диэлектрическая постоянная;
S -площадь пластин электродов, м 2;
d - толщина диэлектрика, м.
Примечание.Величина электрической емкости (С) каждого конкретного конденсатора измеряется с помощью моста переменного тока типа Р5079.
4.2 Величину диэлектрической проницаемости для диэлектриков цилиндрических конденсаторов (см. табл. 3.3) опреде-лять из формулы:
, Ф,
где h — высота электродов цилиндрических конденсаторов, м;
D1 и D2 - соответственно внутренний и внешний диаметры конденсаторов, м;
n= 6 - число слоев диэлектрика в цилиндрических конден-саторах.
Значение параметров h, D1 и D2 приведены в п.3.9 и табл. 3.3.
4.3 Величину удельное объемного сопротивления диэлектрика конденсатора pvопределять из формулы:
,
где f = 1000 Гц - частота выходного напряжения генератора измерительного моста переменного тока;
- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика испытываемого конденсатора (см. п. 4.1 и п. 4.2);
ρv - удельное объемное сопротивление диэлектрика кон-денсатора, Ом·м.
4.4 Величину активной мощности, которая рассеивается в диэлектриках конденсаторов, определять по формуле:
, Вт,
где U - напряжение, подаваемое на конденсатор, В, (см. п. 2);
- угловая частота, пер/с;
С - емкость конденсатора, Ф;
tg δ - тангенс угла диэлектрических потерь.
4.5 Для одного из плоских конденсаторов определенной емкости (по указанию преподавателя) установить его схему замещения и определить ток утечки через диэлектрик конденсатора. По величине тока через активный элемент схемы замещения (Rиз) определить величину активной мощности (Ра), которая рассеивается в конден-саторе, и сравнить ее с результатами расчетов в п. 4.4. Используя схему замещения, определить угол диэлектрических потерь (δ).
Величину сопротивления изоляции (Rиз) определять по формуле:
, Ом,
где pv - удельное объемное сопротивление диэлектрика кон-денсатора, Ом·м (см. п. 4.3.);
d - толщина диэлектрика, м;
S - площадь пластин электродов конденсатора, м 2.
Анализ полученных расчетных данных отразить в выводах по проведенной работе, который должен быть направлен на сравнение электрических свойств твердых диэлектриков.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
5.1 Цель работы.
5.2 Блок - схема автоматического моста переменного тока типа Р5079.
5.3 Указания по выполнению лабораторной работы.
5.4 Таблицы измерений и вычислений, расчетные формулы.
5.5 Графики зависимостей емкости конденсатора от толщины диэлектрика, -по данным табл. 3.1, и от площа-ди пластин электродов, -по данным табл. 3.2.
5.6 Схема замещения конденсатора и векторная диаграмма по данным п. 4.5.
5.7 Выводы по результатам измерений и вычислений.