Обработка результатов

1. По экспериментальным данным построим температурные зависимости емкости исследованных образцов С(Т).

 

2. По экспериментальным данным построим температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tg δ исследованных образцов

 

 

3. Рассчитаем значение температурного коэффициента емкости α_с для исследованных образцов, пользуясь выражением α_с = (1/С)*(dС/dT). Значение производной dС/dT найдем путем графического дифференцирования. Для этого воспользуемся средой MSExcel и с помощью функции ЛИНЕЙН() (аппроксимация исходных данных линейной зависимостью y=k*x+b, производная dС/dT при данной температуре равна коэффициенту k) найдем значение производных. Результаты расчётов занесем в таблицу 5.2.

Пример вычислений:

Найдем значение производной для первого образца. В формулу линейно подставим экспериментальные данные для неорганического стекла. Получим значение коэффициента k₁ = 5,7697E-14.

Найдем значение температурного коэффициента емкости для температуры 22°С (295К),                С= 1,6376E-09Ф

α_с = (1/ 1,6376E-09)*(1,1E-13), α_с = 0,000067 К^-1.

4. Пользуясь формулой α_с = α_ε + α_lд, рассчитаем значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости α_ε для исследованных материалов. Результаты расчётов занесем в таблицу 5.2.

Пример вычислений:

образец 1 (неорганическое стекло), Т=22°С, α_с =0,000067 К^-1, α_lд = 3,00E-06 К^-1

α_ε = α_с - α_lд, α_ε = 0,67E-04 - 3,00E-06, α_ε = 0,000064 К^-1.

Значение температурного коэффициента линейного расширения диэлектрика α_lд:

 

"1"	"2"	"3"	"4"	"5"
Неорганическое стекло	Слюда	Тиконд	Полипропилен	Сегнетокерамика
3,00E-06	1,35E-05	8,00E-06	1,10E-04	1,20E-05

 

Таблица 5.2

 

 

5. По данным таблицы 5.2. построим температурные зависимости температурного коэффициента диэлектрической проницаемости α_ε для всех исследованных материалов

 

 

 

 

Выводы

При построении графиков температурной зависимости емкости мы обнаружили что графики для первых четырех образцов линейны: для неорганического стекла и слюды с ростом температуры увеличивается емкость. У конденсатора с полипропиленовым диэлектриком и диэлектриком из тиконда емкость уменьшается с ростом температуры.

Совсем иначе ведет себя сегнетокерамика, емкость такого конденсатора растёт до некоторой температуры 58°С (С= 14,773 нФ), далее уменьшается т.к. уменьшается диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика.

При построении температурной зависимости температурного коэффициента диэлектрической проницаемости α_ε мы получили, что для неорганического стекла и слюды данный коэффициент положителен. Для тиконда и полипропилена α_ε имеет отрицательное значение. В случае с сегнетокерамикой коэффициент изменятся с ростом температуры от положительных до отрицательных значений.