Порядок проведения лабораторной работы

1. Изучить исполнение установки, конструкции экспериментальных конденсаторов, типы диэлектриков, конструкции и типы промышленных конденсаторов.

2. Через замер диаметра верхнего металлического электрода – цилиндра найти площадь обкладки S экспериментального конденсатора.

Рассчитать емкости экспериментальных конденсаторов в вакууме исходя из того, что толщины d исследуемых диэлектриков следующие:

а) органическое стекло, d = 1,8 мм;

б) пленка АБКМ-2, d = 0,12 мм;

в) бумага конденсаторная, d = 0,09 мм;

г) пленка лавсановая, d = 0,11 мм;

д) бумага с силиконовым покрытием, d = 0,075 мм.

* Жирным шрифтом выделены задания, которые необходимо выполнить непосредственно на лабораторной установке.

3. Подготовить к работе измеритель емкости типа Е8-4, для этого необходимо:

‒ поставить переключатель ЗАПУСК в положение «период»; вставить вилку шнура питания в розетку сети 220 B, включить мост тумблером СЕТЬ;

‒ нажать на кнопку ЗАПУСК;

‒ произвести замеры емкостей С и tgδ в цепи, подключенной к входным зажимам через разъем XS1.

4. Поочередно присоединяя при помощи переключателя SA1 экспериментальные конденсаторы к измерителю Е8-4, произвести замеры их емкостей С и tgδ. При этом тумблер SA2 должен находиться в положении 1.

5. Тумблером SA4 включить нагревательный элемент термостата.
И после постановки тумблера SA2 в положение 2 путем поочередного подключения переключателем SA3 промышленных конденсаторов к измерительному мосту произвести снятие зависимостей их емкостей и потерь от температуры.

Снятие зависимости изменения емкостей C и потерь tgδ от температуры производить в диапазоне от 20 до 100 ºС для заданных преподавателем образцов конденсаторов С1–С8 (табл. П.3 приложения).

Внимание! Записать порядок измеренной величины емкости конденсатора, указанной на табло Е8-4 (μ – 10 ^­6Ф, ρ – 10 ^­12Ф)

6. После проведенных исследований отключить от сети измерительный мост и термостат, дверцу термостата оставить открытой.

Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель работы и краткая теория (1–2 с.).

3. Исходные данные и данные эксперимента.

4. Расчет диэлектрических проницаемостей исследуемых материалов экспериментальных конденсаторов.

5. Расчет удельных потерь и коэффициентов диэлектрических потерь исследованных материалов на напряжении 100 В при частоте 50 Гц.

6. Графики зависимостей С = f(Т, ºС); tgδ = f(T, °С); ТKC = f(T, ºС) для заданных преподавателем образцов экспериментальных конденсаторов
и их сравнительный анализ.

7. Расчет среднего значения ТКС на исследованном интервале температур для всех испытанных конденсаторов.

8. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Виды поляризаций диэлектриков и их сущность.

2. Понятие электрической постоянной ε₀.

3. Понятие диэлектрической проницаемости материала.

4. Физическая сущность диэлектрических потерь.

5. Что характеризуют δ и tgδ?

6. От чего зависит величина диэлектрической проницаемости?

7. Какие факторы влияют на величину диэлектрической проницаемости материала?

8. Как получить максимальную емкость при конструировании конденсатора?

9. Отличие полярных от неполярных диэлектриков.

10. Способы определения диэлектрической проницаемости и потерь.

11. Как изменяются диэлектрическая проницаемость и потери под действием температуры, влажности, при изменении частоты?

12. Виды диэлектрических потерь.

13. Схемы замещения реальных диэлектриков и их векторные диаграммы.

14. Понятие температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и его отличие от ТКС.

15. Понятие удельных потерь.

16. Что характеризует коэффициент диэлектрических потерь?