2. Лабораторная установка

Относительная диэлектрическая проницаемость образцов определяется по значению емкости плоского конденсатора, в зазоре которого помещена пластина из исследуемого диэлектрического материала:

(3.17)

где С  значение емкости измерительного конденсатора;

d  толщина пластины исследуемого образца (d = 6 мм);

S  площадь пластин (S = 240 см² );

_= 8,85 ^. 10^-12 Ф/м

Емкость измерительного конденсатора с установленной в нем пластиной диэлектрика определяется мостовым методом при помощи универсального измерительного моста Е74.

Универсальный мост Е74 выполнен в корпусе настольного типа. Внешний вид передней панели измерительного моста с установленным на нем измерительным конденсатором приведен на рис. 3.3.

На передней панели моста расположены органы управления:

- ручка переключателя “Отсчет”, находящаяся под окном с числами отсчета от 0 до 10;

- ручка переменного резистора “Отсчет”, расположенная под окном с числами отсчета от 0 до 1;

- ручка переключателя поддиапазонов “Множитель”, расположенная под таблицей с множителями для поддиапазонов;

- ручка переключателя измерительных мостов “С, L, ~R, R”;

- ручка переключателя отсчетных шкал добротности и тангенса угла диэлектрических потерь “Q, tg”;

- ручка переключателя частоты генератора “Частота Hz”;

- ручка переменного резистора “Чувствит. индикатора”;

- тумблер включения питания “Сеть”;

- клемма заземления;

- зажимы для подключения измеряемого объекта “С - L - R “;

- микроамперметр балансировки моста.

Рис.3.3. Лабораторная установка (передняя панель).

К зажимам моста измерительного Е7-4 подключены выводы измерительного конденсатора. Площадь пластины конденсатора 240 см², зазор между обкладками - 6 мм. При проведении измерений в зазор устанавливается образец материала, диэлектрическая проницаемость которого определяется. Сбалансировав мост, считывают значение емкости конденсатора, диэлектриком которого является испытуемый образец, после чего рассчитывается значение относительной диэлектрической проницаемости по формуле (3.17).

3. Порядок выполнения работы

1. Подготовьте бланк отчета установленного образца, содержащий таблицу с результатами измерений емкости и вычислений относительной диэлектрической проницаемости исследуемых материалов. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 3.1

Таблица 3.1

Материал	Емкость конденсатора				Относительная диэлектрическая проницаемость
	№ измерений
	1	2	3	Сср

2. Получите у преподавателя пластины из различных диэлектрических материалов. Запишите наименования материалов в таблицу.

3. Включите прибор Е74 и дайте ему прогреться в течение 2 минут.

4. Проведите измерения в следующей последовательности:

 Поместите пластинку из исследуемого материала между пластинами измерительного конденсатора.

 Установите переключатель “С - L - R” в положение “C”.

 Установите переключатель "Q, tg " в положение "tg ".

 Установите переключатель "Частота Hz" в положение "1000".

 Ручкой "Чувствительность" установите стрелку индикатора равновесия в пределах 2/3 шкалы.

 Ручкой переключателя "Множитель" добейтесь минимального показания микроамперметра.

 Постепенно увеличивая чувствительность, ручками, объединенными надписью "Отсчет" и ручкой "Фаза" добейтесь наименьшего показания индикатора равновесия.

 Произведите отсчет измеряемой величины емкости. Для этого следует просуммировать отсчеты по шкалам переключателя и потенциометра "Отсчет" и умножить на множитель - показание шкалы "Множитель". Для каждой пластины следует произвести три измерения и записать результаты в соответствующие графы таблицы.

5. Произведите обработку результатов измерений в следующей последовательности:

 Для каждого материала вычислите среднее значение емкости из трех измерений С_ср. Результаты занесите в таблицу.

 Для каждого материала рассчитайте значение диэлектрической проницаемости по формуле (3.17), подставьте среднее значение емкости С_ср из трех измерений.

 Результаты расчетов занесите в таблицу.