- •Материалы электронных средств
- •Введение
- •Правила выполнения работ и техники безопасности
- •Лабораторная работа № 1 «исследование электропроводности изоляционных материалов»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №2 «исследование диэлектрической проницаемости диэлектриков»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 «исследование электрической прочности диэлектриков»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №4 «исследование свойств сегнетоэлектриков»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 «исследование пьезоэлектриков»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №6 «исследование свойств электролюминесцентных материалов»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 7 «исследование времени жи3ни неосновных носителей заряда в полупроводниках»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 «исследование характеристик ферромагнитных материалов»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 9 «исследование магнитных характеристик ферритов»
- •1. Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика вьшолнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 10 «исследование основных электрических характеристик проводниковых материалов и влияние на них температуры»
- •1 Цель работы
- •2 Общие сведения
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Порядок выполнения работы
4 Порядок выполнения работы
1. Собрать установку по схеме рис. 1.
2. При выключенной установке подключить образец диэлектрика к клеммам «А, Б» и «В» согласно рис.2.
3. Включить источник питания. Произвести измерения нескольких значений тока и напряжения для объемного сопротивления. Уменьшить напряжение до нуля и повторить измерения для поверхностного сопротивления.
4. Повторить измерения по пп.2 и 3 для других образцов диэлектриков.
6. По результатам измерении рассчитать VиSпо формулам:
,,
где U - напряжение, приложенное к диэлектрику, В; S - площадь верхнего электрода А, см2; h - толщина образца, см; IV- ток через диэлектрик, А, D2- внутренний диаметр охранного кольца Б, см; D1- диаметр верхнего электрода А, см; IS- ток, протекающий по поверхности диэлектрика, А.
Вопросы для самостоятельной работы
1. Определение и размерность удельного сопротивления.
2. Виды электропроводности диэлектриков.
3. Объемное и поверхностное сопротивления диэлектриков. Зависимость сопротивления от внешних воздействий.
4. Методы измерения сопротивления диэлектриков.
Лабораторная работа №2 «исследование диэлектрической проницаемости диэлектриков»
1 Цель работы
Изучение методики определения диэлектрической проницаемости.
2 Общие сведения
При воздействии электрического поля на диэлектрик, в нем происходят процессы поляризации. Они выражаются в том, что связанные друг с другом электрические заряды смещаются под действием электрического поля. При этом положительные заряды смещаются по направлению электрического поля, а отрицательные - против него. Смещение заряженных частиц в диэлектрике ограничивается межмолекулярными и атомными силами, а также силами упругой связи.
Диэлектрическая проницаемость - величина, характеризующая способность диэлектрика образовывать емкость конденсатора и равная отношению плотности электрического заряда на электродах при данном диэлектрике к плотности заряда при тех же условиях к вакууме.
Для определения качества изоляционных материалов важное значение имеет также определение диэлектрических потерь. Диэлектрические потери- это мощность, рассеиваемая в диэлектрике под воздействием на него электрического поля. Они характеризуются обычно тангенсом угла диэлектрических потерь.Углом диэлектрических потерь называется угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в параллельной емкостной цепи. Чем больше активная составляющая, тем больше tg, тем больше потери энергии. В качественных диэлектриках tg= 10-410-5. Диэлектрики с малым tgприменяются на высоких частотах и называются высокочастотными.
3 Методика выполнения работы
Для измерения емкости исследуемых диэлектриков используется прибор Е12-1 - измеритель индуктивностей и емкостей высокочастотный. Измерение емкости и индуктивности производится резонансным методом с индикацией момента резонанса по нулевым биениям.
Значение диэлектрической проницаемости можно вычислить, зная геометрические размеры образца, по формуле
,
где С - емкость образца, Ф; S - площадь электрода, м2; d - толщина диэлектрика, м;- электрическая постоянная,Ф/м2.
Для образца в виде диска с диаметром D и толщиной d -
.
4 Порядок выполнения работы
1. Используя описание данной работы и инструкцию по эксплуатации измерителя индуктивностей и емкостей, произвести измерения С для различных диэлектрических материалов.
2. Рассчитать значения исследуемых диэлектриков.
Рис. 3 Схема измерительной установки
Вопросы для самостоятельной работы
1. Объяснить процесс поляризации диэлектриков.
2. Механизмы поляризации диэлектриков.
3. Какие характеристики количественно оценивают способность диэлектрика поляризоваться?
4. Какие виды поляризации связаны с рассеянием энергии?
5. Что такое диэлектрические потери?
6. Виды диэлектрических потерь. Их зависимость от внешних факторов.
7. Схемы замещения реальных диэлектриков и их векторные диаграммы.
8. Какова связь между мощностью потерь tg?