- •Материаловедение
- •(Электротехнические материалы)
- •Лабораторный практикум
- •Казань 2009
- •Поле материя
- •Геологическое
- •Инновационные аспекты современного материаловедения
- •Лабораторная работа № 1
- •Относительная диэлектрическая проницаемость
- •Виды поляризации
- •Токи в диэлектрике
- •Диэлектрические потери
- •Тангенс угла диэлектрических потерь
- •Зависимости e и tgδ от температуры и природы диэлектрика
- •1.2. Описание лабораторной установки
- •1.3. Требования по технике безопасности
- •1.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •1.4.1. Подготовка установки к работе
- •1.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •1.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •1.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Виды пробоя твердых диэлектриков
- •Влияние различных факторов на электрическую прочность твердых диэлектриков
- •2.2. Описание лабораторной установки
- •2.3. Требования по технике безопасности
- •2.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •2.4.1. Подготовка установки к работе
- •2.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •2.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •2.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •3.2. Описание лабораторной установки
- •3.2.1. Назначение установки
- •3.2.2. Основные технические характеристики
- •3.2.3. Устройство и работа автоматизированного стенда
- •3.2.3.1. Описание структурной схемы и принципа действия установки
- •3.2.3.2. Устройство и работа измерительного блока
- •3.2.4. Описание программного интерфейса
- •3.2.4.1. Команды меню и панели инструментов
- •Кнопки панели управления и их соответствие командам меню:
- •3.2.4.2. Основное окно
- •3.2.4.3. Схемы измерений
- •3.2.4.4. Управляющие и регистрирующие инструменты
- •Образец
- •Нагреватель
- •Частотомер
- •Электронный осциллограф
- •Измеритель c, tg δ
- •Звуковой генератор
- •3.2.4.5. Рабочая тетрадь
- •Формулы
- •Графики
- •3.2.4.6. Обработка результатов
- •Построитель выражений
- •Построение и редактирование графиков
- •Формирование отчета
- •3.3. Требования по технике безопасности
- •3.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •3.4.1. Подготовка установки к работе
- •3.4.1.1. Подключение измерительного блока к пк
- •3.4.1.2. Установка и запуск программного приложения
- •3.4.1.3. Возможные неисправности и способы их устранения
- •3.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •3.4.2.1. Измерение временных зависимостей сигналов
- •3.4.2.2. Измерение петли гистерезиса
- •3.4.2.3. Измерение основной кривой поляризации
- •3.4.2.4. Измерение температурных зависимостей диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь
- •Последовательность проведения измерений
- •3.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •3.4.3.1 Построение графических зависимостей
- •3.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4 Исследование свойств полупроводников методом эффекта Холла Цель работы
- •4.1. Основные теоретические положения
- •4.2. Описание лабораторной установки
- •Управляющие инструменты
- •Регистрирующие инструменты
- •4.3 Требования по технике безопасности
- •4.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •4.4.4. Содержание отчета по работе Отчет по работе должен содержать следующую информацию:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников
- •Влияние примесей и других структурных дефектов на удельное сопротивление металлов
- •Электрические свойства металлических сплавов
- •Влияние толщины металлических пленок на удельное поверхностное сопротивление и его температурный коэффициент
- •5.2. Описание лабораторной установки
- •5.3. Требования по технике безопасности
- •5.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •5.4.1. Подготовка установки к работе
- •5.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •5.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •5.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6
- •Классификация магнитных материалов
- •Магнитомягкие и магнитотвердые магнитные материалы
- •Петля гистерезиса
- •Расчетные соотношения
- •6.2. Описание лабораторной установки
- •Интерфейс пользователя Рабочее место
- •Рабочая тетрадь
- •Управляющие инструменты
- •Регистрирующие инструменты
- •6.3. Требования по технике безопасности
- •6.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •6.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Материаловедение (Электротехнические материалы)
1.4.2. Последовательность проведения эксперимента
1. Произведите измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь диэлектрика при комнатной температуре (начальное значение температуры внутри рабочей камеры термостата) для этого:
1.1. Для включения режима регулирования нажмите кнопку «ИЗМЕР» на передней панели термостата и измерьте значение температуры по цифровому индикатору.
1.2. На измерителе RLC кнопкой «L/C/R» задайте измерение емкости (на ЖК-дисплее в левой стороне отобразится буква C).
1.3. На измерителе RLC кнопкой «Q/D/R» задайте измерение тангенса угла диэлектрических потерь (на вспомогательном индикаторе ЖК-дисплея в средней части отобразится буква D).
1.4. На измерителе RLC кнопками «ЧАСТ» и «ПАР/ПОСЛ (PAL/SER)» установите необходимую частоту измерительного напряжения и схему замещения в зависимости от величины измеряемой емкости в соответствии с табл. 1.1.
Таблица 1.1
Выбор схемы замещения и частоты тест-сигнала
Емкость |
Схема замещения |
Частота |
Менее 400 пФ |
параллельная |
1 кГц |
От 400 пФ до 1 мкФ |
последовательная |
120 Гц или 1 кГц |
Более 1 мкФ |
параллельная |
120 Гц |
1.5. Произведите отсчет значений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь по соответствующим индикаторам измерителя.
2. С помощью кнопок «УСТАНОВКА - » или «УСТАНОВКА + » задайте требуемую температуру нагрева термостата на цифровом индикаторе.
3. Контролируйте нагрев термостата до заданной температуры по состоянию светодиодных индикаторов: «МЕНЬШЕ», «НОРМА», «БОЛЬШЕ».
При зажигании светодиода «НОРМА» (дублируется звуковым сигналом) необходимо сделать, выдержку 2 - 3 мин для обеспечения установившегося температурного режима внутри рабочей камеры термостата. После наступления установившегося температурного режима проведите измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь.
1.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
1. Результаты измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь диэлектриков при различных температурах занесите в табл. 1.2.
2. ВНИМАНИЕ! После окончания измерений установите минимальную температуру кнопкой "УСТАНОВКА - " термостата, не допускайте длительной работы термостата при температурах свыше 100 °С.
3. По измеренным значениям емкости и тангенса угла диэлектрических потерь с учетом геометрических размеров испытуемого образца и электрода вычислите значения диэлектрической проницаемости (формула 1.7) и коэффициента диэлектрических потерь kп:
kп = ε∙tg δ, (1.11)
4. По измеренным и вычисленным параметрам (табл.1.2) постройте графические зависимости tg δ = f(T), ε = f(T) и kп = f(T) для исследованных диэлектриков.
Таблица 1.2
Влияние температуры на диэлектрические характеристики материалов
(частота тест-сигнала – 120 Гц или 1 кГц, схема замещения – последовательная или параллельная)
Диэлектрик |
dэл, м |
t,˚C |
C, Ф |
tg δ |
kп = ε∙tg δ | |
Материал 1 (h = ...…м) |
|
20 35 50 65 80 |
|
|
|
|
Материал 2 (h = ……м) |
|
20 35 50 65 80 |
|
|
|
|
Материал 3 (h = ……м) |
|
20 35 50 65 80 |
|
|
|
|