Расчетные формулы и другие рекомендации

4.1 В зависимости от задания и исходных данных в табл. 3.1 и табл. 3.2 требуется определить: , S или d. Для этого необходимо использовать формулу электрической емкости для плоского конден-сатора:

, Ф

где -относительная диэлектрическая проницаемость диэлек-трика;

= 8,854∙10^-12, Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума или диэлектрическая постоянная;

S -площадь пластин электродов, м ²;

d - толщина диэлектрика, м.

Примечание.Величина электрической емкости (С) каждого конкретного конденсатора измеряется с помощью моста переменного тока типа Р5079.

4.2 Величину диэлектрической проницаемости для диэлектриков цилиндрических конденсаторов (см. табл. 3.3) опреде-лять из формулы:

, Ф,

где h — высота электродов цилиндрических конденсаторов, м;

D₁ и D₂ - соответственно внутренний и внешний диаметры конденсаторов, м;

n= 6 - число слоев диэлектрика в цилиндрических конден-саторах.

Значение параметров h, D₁и D₂ приведены в п.3.9 и табл. 3.3.

4.3 Величину удельное объемного сопротивления диэлектрика конденсатора p_vопределять из формулы:

где f = 1000 Гц - частота выходного напряжения генератора измерительного моста переменного тока;

- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика испытываемого конденсатора (см. п. 4.1 и п. 4.2);

ρ_v - удельное объемное сопротивление диэлектрика кон-денсатора, Ом·м.

4.4 Величину активной мощности, которая рассеивается в диэлектриках конденсаторов, определять по формуле:

, Вт,

где U - напряжение, подаваемое на конденсатор, В, (см. п. 2);

- угловая частота, пер/с;

С - емкость конденсатора, Ф;

tg δ - тангенс угла диэлектрических потерь.

4.5 Для одного из плоских конденсаторов определенной емкости (по указанию преподавателя) установить его схему замещения и определить ток утечки через диэлектрик конденсатора. По величине тока через активный элемент схемы замещения (R_из) определить величину активной мощности (Р_а), которая рассеивается в конден-саторе, и сравнить ее с результатами расчетов в п. 4.4. Используя схему замещения, определить угол диэлектрических потерь (δ).

Величину сопротивления изоляции (R_из) определять по формуле:

, Ом,

где p_v - удельное объемное сопротивление диэлектрика кон-денсатора, Ом·м (см. п. 4.3.);

d - толщина диэлектрика, м;

S - площадь пластин электродов конденсатора, м ².

Анализ полученных расчетных данных отразить в выводах по проведенной работе, который должен быть направлен на сравнение электрических свойств твердых диэлектриков.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

5.1 Цель работы.

5.2 Блок - схема автоматического моста переменного тока типа Р5079.

5.3 Указания по выполнению лабораторной работы.

5.4 Таблицы измерений и вычислений, расчетные формулы.

5.5 Графики зависимостей емкости конденсатора от толщины диэлектрика, -по данным табл. 3.1, и от площа-ди пластин электродов, -по данным табл. 3.2.