Izoliacinių medžiagų tyrimas

Tema	Elektronika
Tipas	Tyrimas
Aprašymas	Darbo tikslas: Susipažinti su dielektrikų dielektrinės skvarbos () nusatymo metodais. Ištirti kai kurių dielektrikų dielektrinę skvarbą radio dažnių diapazone. Ištirti temperatūrinę dielektrikų dielektrinės skvarbos priklausomybę.
Patalpinta	2005-09-20
Parsisiuntė	706
	Parsisiųsti15 KB

Išsamus aprašymas

Bet koks dielektrikas elektriniame lauke poliarizuojasi. Vykstant poliarizacijai, susidaro energijos nuostoliai,kurie išsiskiria dielektrike šilumos pavidalu ir yra vadinami dielektriniais nuostoliais. Kintamajame elektriniame lauke esančiu dielektriku teka kelių rūšių srovė. Tai parodyta paveisle.
Aktyvinė galia, išsiskirianti dielektriko tūryje vadinama dielektriniais nuostoliais. Ji išreiškiama formule: P = U2 C tg. tg (nuostolių kampo tangentas savo skaitine reikšme lygus bendrosios srovės aktyvinės ir reaktyvinės dedamųjų santykiui) turi ypač didelę įtaką dielektrinių nuostolių dydžiui, esant aukštoms įtampoms bei aukštiems dažniams. Dideli galios nuostoliai izoliacijoje gali turėti įtakos įrenginio darbo kokybei. Esant palyginti stipriam elektriniam laukui dielektriniai nuostoliai gali sukelti šiluminį pramušimą. Tai labiausiai galimas pramušimas, esant aukštiems dažniams, nes tada kietuose dielektrikuose padidėja dielektriniai nuostoliai.
tg priklauso nuo temperatūros ir elektrinio lauko dažnio. Temperatūrai kylant, polinės molekulės pasisuka lengviau (poliarizuojasi), nes sumažėja dielektriko klampumas, t.y. polinių molekulių sąveikos jėga. Poliarizuojasi vis daugiau molekulių, tam sunaudojama energija, ir tg padidėja. Pasiekęs didžiausią reikšmę, tg pradeda mažėti, nes toliau kylant temperatūrai, sustiprėja chaotiškas šiluminis polinių molekulių judėjimas, todėl joms sunkiau pasisukti elektriniame lauke. Po to tg vėl pradeda didėti, nes stiprėja laidumo srovė dielektrike. Nepolinių dielektrikų tg, kylant temperatūrai, visą laiką didėja, nes, šylant dielektrikui, didėja laidumo srovės.
Didėjant dažniui, poliniuose dielektrikuose energijos nuostoliai didėja, nes dipoliaiverčiami dažniau persiorientuoti ir tam sunaudojama daugiau energijos. Pasiekus maksimumą dipoliai nebespėja orientuotis ir tg. Nepolinių dielektrikų tg, didėjant dažniui mažėja, nes susilpnėja laidumo srovė: laidumą sąlygojantys jonai nebespėja reaguoti į elektrinio lauko pokyčius. Dielektrinė skvarba () kiekybiškai nusako dielektrikų savybę poliarizuotis ir sudaryti elektrinę talpą. Kad padidėtų kondensatorių lyginamoji talpa, jų pagrindinei izoliacijai reikėtų naudoti dielektrikus su didele . Kitais atvejais, norint išvengti didelių talpinių srovių, geriau tinka medžiagos su nedidelėmis  reikšmėmis.

3. Darbo eiga:

1.Ištirti duotųjų kondensatorių talpos ir tg priklausomybes nuo temperatūros.
2. Įjungti ERM stendą ir suklaibruoti jį naudojant instrukciją. Prietaisą E7-13 prijungiame prie gnybtų “pavyzdys”. Perjungiklius “darbo rūšis” įjungiame į padėtį “CL” . Nuspausdsami mygtukus nuo“6” iki “10” matuojame pavyzdžių parametrus (talpą ir laidumą).
3. Įjungiame jungiklį “kaitinimas”ir įkaitiname kamerą iki 1000C. Po to išjungiame kaitinimą ir auštant kamerai kas 200C išmatuojame tiriamų dielektrikų parametrus.

Raktiniai žodžiai

• dielektriniai nuostoliai
• izoliacinių medžiagų dielektrinės skvarbos bei nuostolių kampo tyrimas
• dielektriniu nuostoliu kampas