3. Литература

1. Лысаченко И.А. ˝Электорадиоматериалы˝. Изд-во ˝Связь˝, Москва, 1971 г.

2. Под редакцией Тареева Б.М. ˝Электорадиоматериалы˝. Изд-во ˝Высшая школа˝, Москва, 1978 г.

3. Калинин Н.Н., Скибинский Г.А., Новиков П.П. ˝Электрорадиоматериалы˝. Изд-во ˝Высшая школа˝, Москва, 1981 г.

ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА

_________________________________________________________________________

КККМТ

Спец. 200401

ОТЧЕТ

о лабораторной работе № 6

"ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ"

по предмету "РМРК"

	Работу выполнил:
	Иванов П.С.
	Группа 21Р
	20.09.00г.
	Работа зачтена:

• 2008 –

1. Цель работы

Целью данной работы является приобретение учащимися практических навыков по испытанию материалов на электрическую прочность и знакомство с работой пробойной установки типа УПУ-1М.

2. Приборы и принадлежности

1. Универсальная пробойная установка типа УПУ-1М.

2. Микрометр 0÷25мм.

3. Изоляционный коврик.

4. Резиновые перчатки.

5. Образцы исследуемых диэлектриков.

6. Приспособление для крепления диэлектриков.

Пользуясь формулой определить величину пробивной напряженности электрического поля для каждого образца.

Е_пр – пробивная напряженность электрического поля … кВ/мм.

u_пр – пробивное напряжение … кВ.

– толщина исследуемого образца … мм.

№ п/п	uпр, кВ	h, мм	Епр, кВ/мм.	материал
1	8	3
2	1,5	0,1
3	2,5	0,1

2. . Контрольные вопросы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

"ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА

ПОТЕРЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ"

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

   Целью данной лабораторной работы является ознакомление учащихся с методикой определения относительной диэлектрической проницаемости ( Е ) и тангенса угла потерь диэлектриков ( tgδ ). В процессе выполнения работы учащиеся знакомятся с работой прибора для определения емкости и добротности конденсатора.

2. Краткие теоретические сведения

Диэлектрические потери

Это электрическая мощность, поглощаемая диэлектриком при воздействии на него электрического поля. Эта мощность, рассеиваясь в диэлектрике, превращается в тепло. Величина диэлектрических потерь обусловлена величиной сквозного тока и тока абсорбции. Потери энергии наблюдаются как при постоянном, так и при переменном напряжении. При постоянном напряжении мощность будет определятся по формуле: P=(I_cr)^2*R_д, где R_д – сопротивление диэлектрика, которое лежит в пределах от нескольких ГОм, до нескольких ТОм.

При переменном напряжении диэлектрические потери вызваны сквозным током P~ = (I­_ск+I_ааб)²*R_д и активной составляющей тока абсорбции. Соответственно? tgδ будет определяться? как отношение величин активного тока к реактивному (I­_ск+I_ааб)/I_смещ = tgδ.

tgδ является важной величиной, т.к. он определяет величину диэлектрических потерь в материале и степень электроизоляционных свойств. Чем меньше tgδ, тем лучше электроизоляционные свойства. Хорошие диэлектрики должны иметь tgδ = 0.0001 – 0.01.

ξ – это коэффициент диэлектрических потерь. Из формулы видно, что чем больше величина приложенного напряжения, тем больше коэффициент диэлектрических потерь. Поэтому tgδ должен быть как можно меньше. В противном случае мощность, выделяемая в диэлектрике будет очень большой и может привести к его разрушению или пробою.

Существует 3 вида диэлектрических потерь.

– релаксационные

– потери из-за ударной ионизации

– потери из-за сквозной электропроводности.

Потери релаксационной поляризации

Это потери, возникающие в диэлектриках с дипольной структурой и в диэлектриках с ионной структурой с не плотной упаковкой ионов. tgδ в этих диэлектриках зависит от температурных режимов и частоты внешнего поля.

При приложении внешних электрических полей, и изменении температуры окружающей среды, получают максимальный tgδ при -80 градусах Цельсия, который начинает убывать под воздействием тока абсорбции, и при 80 градусах Цельсия tgδ минимален. При дальнейшем увеличении температуры появляются сквозные токи, которые увеличивают tgδ. Это связано с тем, что в состоянии покоя молекулы не двигаются.

При воздействии температуры, в начале, молекулы из хаотичного движения переходят в направленное, из-за чего tgδ растет, а следовательно растут потери. При воздействии тока абсорбции молекулы постепенно перестают двигаться и tgδ становиться минимальным. При появлении сквозного тока, ранее сориентированные молекулы и диполи, переориентируются, в результате чего усиливается движение и tgδ растет.

В диэлектриках при приложении переменного поля диполи начинают вращаться, при этом они совершают работу. Количество тепловой энергии, выделенное при вращении диполя, прямопропорционально частоте внешнего поля.

При приложении внешнего электрического поля переменной частоты диполи совершают движение по ориентации, а т.к. в переменном поле полярность прикладываемого напряжения будет меняться, то диполь, вращаясь, совершает работу, которая приводит к выделению тепловой энергии и увеличивает tgδ. На частоте f = 1/(2πτ₀) диполи имеют максимальное вращение, и tgδ максимален, т.е. потери максимальны. С дальнейшим увеличением частоты диполи не успевают сориентироваться (повернуться) и tgδ уменьшается, т.е. потери уменьшаются. Частота при которой tgδ – максимален определяется по формуле. f – частота приложенного поля (обычно в МГц), τ₀ – время релаксации. Время релаксации зависит от вязкости диэлектрика, следовательно, от его температуры. С повышением температуры вязкость диэлектрика, уменьшается и время релаксации. Т.о. максимальный tgδ, с увеличением температуры, смещается в область ВЧ.

Потери, вызванные ударной ионизацией

Ионизация может наступить либо в поле высокого напряжения, либо в поле высокого вакуума. Для её возникновения необходимо вылетание свободных частиц плотность 10²⁰ нейтрон/см². Ионизироваться могут металлы, органические, неорганические вещества, воздух.

В газах tgδ зависит от величины приложенного напряжения. Когда в газе будет превышен порог ионизации ионов, возникают ионизирующие токи, которые увеличивают tgδ, и ухудшают качество диэлектрика. Ионизация газовых включений опасна для изделий, содержащих закрытые поры. Для повышения качества электрической изоляции диэлектрик пропитывают маслами, лаками, компаундами.