2 – laboratoriya ishi Qattiq dielektriklar dielektrik singdiruvchanligi va isrof burchagi tangensini elektrodsiz usulda o'lchash

2 – laboratoriya ishi
Qattiq dielektriklar dielektrik singdiruvchanligi va isrof burchagi tangensini elektrodsiz usulda o'lchash



1. Ishdan maqsad: suyuq dielektrik va "suyuq dielektrik-qattiq dielektrik" sig'imi va isrof burchagi tangensini 50 Gs va 1000 Gs chastotalarda o'lchash, hamda suyuq va qattiq dielektriklar nisbiy dielektrik singdiruvchanliklarini hisoblab topish.

2. Foydalaniladigan asboblar: o'zgaruvchan tokda quyidagi rusumli ko'prik sxemalari yordamida o'lchov o'tkaziladi: P595, P5026, P589, P571, P5021 va boshqalar.

3. Qisqacha nazariy ma'lumotlar: ikki metall qoplama orasiga dielektrik joylashtirib, kondensator hosil qilish mumkin. Kondensator qoplamalaridagi erkin zaryadlar yig'indisini bilan belgilasak, u holda:


bunda - kondensator sig'imi, F; - kondensator qoplamasiga berilgan kuchlanish, V.


Agar qoplamalar orasidagi dielektrik o'rnini vakuum bilan almashtirilsa, u holda kondensatordagi zaryad miqdori qoplamalarda yig'ilgan zaryad miqdori bilan dielektrik qutblanish zaryadit yig'indisidan iborat bo'ladi:






Kondensator sig'imi va dielektrik xossalarini baholaydigan asosiy parametrlardan biri nisbiy dielektrik singdiruvchanlikdir. U quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

Agar vakumli kondensator qoplamalriga kuchlanish berilsa, u zaryadlanadi. Bu zaryadning qiymati kuchlanish miqdoriga, qoplamlarning aktiv yuzasi va ular orasidagi masofa ga bog'liq bo'ladi.

Kondensator qoplamlari o'rnini o'zgarmagan holda vakuum dielektrik bilan almashtirilsa, dielektrikda qutblanish sodir bo'ladi. qoplama yuzasiga yaqin joyda unga qarama-qarshi ishorali zaryad paydo bo'ladi va, natijada, qoplamadagi ma'lum miqdordagi zaryadni neytrallaydi. Buning hisobiga qoplamlardagi zaryad miqdori ma'lum qiymatga ko'payishi mumkin, natijada kondensator sig'imi quyidagicha ifodalanadi:

bu yerda - vakuumli kondensator sig'imi.

va sig'imlarning bir-biriga nisbati materialning dielektrik singdiruvchanligini bildiradi, ya'ni

Dielektrikli kondensator sig'imi va qoplamalar geometrik o'lchamlari va shakllariga bog'liq bo'ladi. Masalan, yassi va silindrsimon kondensatorlar sig'imlari mos ravishda quyidagi ifodalar bilan aniqlanadi:

bu yerda va - mos ravishda silindrsimon qoplamalar radiuslari va uzunligi.

Agar dielektrikka elektr maydoni ta'sir ettirilsa, asta-sekin qiziy boshlaydi, chunki ta'sir etayotgan energiyaning bir qismi uning qizishiga sarf bo'ladi. Elektr maydonida joylashgan dielektrikda sarflanadigan quvvat miqdorini aniqlash uchun dielektrikdagi isrof burchagi yoki shu burchak tangensi dan foydalaniladi.

Dielektrik isrof burchagi deb, sig'imli zanjirdagi kuchlanish va tokning fazoviy siljish burchagini 90⁰ gacha to'ldiradigan burchakka aytiladi. Ideal dielektrikda tok vektori kuchlanish vektoridan 90⁰ ilgarilab, bu vektorlarda isrof burchagi nolga teng bo'ladi. ammo dielektrikli sig'imda real sharoitda bu burchak 90⁰ dan kichikroq bo'ladi (2.1-rasm).