- •Кафедра высоковольтной электроэнергетики, электротехники и электрофизики
- •Температурные зависимости сопротивлений диэлектрика, проводника
- •Лабораторная работа
- •3.Стандартное испытание трансформаторного масла на пробой
- •1.Определение электрической прочности воздуха в однородном поле (электроды Роговского)
- •2.Влияние формы электродов на пробивное напряжение воздуха при межэлектродном расстоянии 2 см
- •3.Влияние полярности постоянного напряжения на пробивное напряжение в резконеоднородном поле. Электроды игла – плоскость
- •4. Влияние давления на электрическую прочность воздуха
- •Лабораторная работа
- •1.3.Влияние напряжения на диэлектрические потери в диэлектрике с воздушным включением
- •2.Измерение тангенса угла диэлектрических потерь на высоких частотах (резонансный метод)
- •Лабораторная работа
- •Ферромагнитный сердечник
- •Формулы для расчета
- •Таблицы результатов измерений
- •Графики
- •Сердечник №4
- •Лабораторная работа
Кафедра высоковольтной электроэнергетики, электротехники и электрофизики
Дисциплина: “Материаловедение”
ОТЧЕТЫ
Студентов _________________________________________________________________________
Курса ___ группы ______ по лабораторным работам
Отчет принял преподаватель___________________
Лабораторная работа
“ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРОВОДНИКОВ”
Цель работы: практическое ознакомление с методами определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений диэлектриков, исследование влияния температуры на электропроводность проводников, полупроводников и диэлектриков, изучение зависимости электропроводности полупроводников от освещенности и напряженности электрического поля.
Определение удельных объемного и поверхностного сопротивлений плоских образцов твердых диэлектриков.
Рис.1. Эскиз образца твердого диэлектрика
Электроды из фольги, наклеенные на образец: а) сверху: 1 – центральный дисковый электрод; 2 – кольцевой электрод; б) снизу: 3 – электрод в виде квадрата или круга диаметром не менее d3. 4 – диэлектрик.
Рис.2. Схема измерения объемного диэлектрика: 1,2,3 – электрода; 4 – диэлектрик.
Удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле, гдеd1– диаметр измерительного электрода (рис.1), м;h– толщина диэлектрика, м;Rv– измеренное объемное сопротивление.
Удельное поверхностное сопротивление рассчитывается по формуле , гдеd1 иd2– диаметры измерительного и кольцевого электрода соответственно, м;Rs– измеренное поверхностное сопротивление.d1= 6610-3м,d2= 7010-3м.
Таблица 1. Результаты измерений и расчетов
Название материала |
h,м |
Rv, Ом |
v, Ом м |
Rs, Ом |
s, Ом м |
Текстолит |
|
|
|
|
|
Гетинакс |
|
|
|
|
|
Лакоткань |
|
|
|
|
|
Стекло |
|
|
|
|
|
Температурные зависимости сопротивлений диэлектрика, проводника
и полупроводника.
Таблица 2. Результаты измерений и расчетов для температурных зависимостей сопротивлений
Материал |
30С |
40С |
50С |
60С |
70С |
80С | |
Лакоткань |
R,Ом |
|
|
|
|
|
|
Rср,С-1 |
|
|
|
|
|
| |
R/Ro |
|
|
|
|
|
| |
Медь |
R,Ом |
|
|
|
|
|
|
Rср,С-1 |
|
|
|
|
|
| |
R/Ro |
|
|
|
|
|
| |
Терморезистор |
R,Ом |
|
|
|
|
|
|
R/Ro |
|
|
|
|
|
| |
Т, К |
|
|
|
|
|
| |
1/Т, К-1 |
|
|
|
|
|
| |
, Ом-1 |
|
|
|
|
|
| |
ln |
|
|
|
|
|
|
Рис.4. Зависимости относительного сопротивления от температуры для диэлектрика, проводника
и полупроводника а) и электропроводности от температуры для полупроводника б)
Определение энергии активации полупроводника для диапазона температур Т1-Т2производится по формуле, Дж:Wa= эВ.
Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности
Рис.5.Зависимость электропроводности фоторезистора от освещенности
Таблица 3. Результаты измерений и расчетов для зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности
U, B |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
E, Люкс |
78 |
200 |
390 |
754 |
1250 |
1850 |
2500 |
R, кОм |
|
|
|
|
|
|
|
, кОм-1 |
|
|
|
|
|
|
|
Вольтамперные характеристики терморезистора, вилита и окиси цинка.
Рис.6. Электрические схемы для снятия вольтамперных характеристик:
для термосопротивления – а), для вилита и окиси цинка – б)
Таблица 4. Вольтамперные характеристики терморезистора
U, B |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
I,мA;t=10 c |
|
|
|
|
|
|
|
I,мA;t=80 c |
|
|
|
|
|
|
|
Таблицы 5 и 6. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка
Вилит
U, B |
|
|
|
|
|
|
|
LgU |
|
|
|
|
|
|
|
I, A |
|
|
|
|
|
|
|
LgI |
|
|
|
|
|
|
|
Окись цинка
U, B |
|
|
|
|
|
|
|
LgU |
|
|
|
|
|
|
|
I, A |
|
|
|
|
|
|
|
LgI |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет коэффициента нелинейности производится по формуле.
Значения U1,U2,I1,I2берутся по прямым отрезкам зависимостей рис.7.
Вилит: 1= ,2= .
Окись цинка: 1= ,2= ,
Рис.7. Вольтамперные характеристики вилита и окиси цинка