Порядок виконання роботи. 3.4.1. Вивчення температурних залежностей діелектричних втрат

3.4.1. Вивчення температурних залежностей діелектричних втрат

1. Якщо дослідження проводяться на зразках фольгованих матеріалів, виміряти товщину та площу зразків матеріалів, що досліджуються.

2. Ввімкнути міст змінного струму, підключити його до виводів зразків фольгованих матеріалів та конденсаторів з термостату, і виміряти значення tgd та ємності при кімнатній температурі, а потім ввімкнути термостат і по мірі його нагрівання періодично через 10 °С до 80 – 100^оС вимірювати tgd та ємність кожного зразка та конденсатора. Дані вимірів занести в табл. 3.1.

Таблиця 3.1

3. Розрахувати значення фактора втрат Сtg d і також занести в таблицю.

4. Побудувати температурні залежності tgd, ємності та фактора втрат кожного зразка та конденсатора. Визначити механізм діелектричних втрат в конденсаторах.

5. Провести аналіз експериментальних залежностей і визначити природу діелектричних втрат в досліджених матеріалах.

3.4.2. Дослідження впливу вологи на діелектричні втрати матеріалу

1. За вказівкою викладача відібрати кондиціоновані при малій вологості зразки діелектричних матеріалів з різними складом і структурою. Помістити один із зразків в електродний пристрій.

2. Ввімкнути міст змінного струму, підключити його до виводів електродного пристрою, і виміряти значення tgd та ємності при кімнатній температурі. Аналогічні вимірювання виконати і для інших зразків.

Відібрати кондиціоновані при великій вологості зразки тих діелектричних матеріалів, які досліджувалися при малій вологості, і провести вимірювання tgd та ємності згідно з п. 3.4.2.1. Проаналізувати вплив вологи на матеріали з різним складом і будовою. Дані вимірів занести в табл. 3.2.

Таблиця 3.2

1. Висушити матеріали при температурі 100 °С та визначити ємність і tgd матеріалу.

2. Помістити матеріали, що досліджуються в ексикатор з водою на 10, 20, 30 хв. Провести визначення ємності і tgd зволожених матеріалів. Дані вимірів занести в табл. 3.2. Пояснити характер реакції діелектричних втрат на зволоження з врахуванням типу діелектрика.

3.4.3. Визначення іонізаційних втрат у діелектрику.

1. Помістити матеріал в електродний прилад високовольтного мосту змінного струму. Включити блоківку, живлення мосту та встановити перше значення вимірювальної напруги на зразку (по вказівці викладача).

2. Провести балансування моста при вимірювальній напрузі та визначити значення tgd і ємності. Повторити процес вимірювання при 5-6-ти значеннях вимірювальної напруги. Записати отримані дані.

3. Побудувати залежність ємності і tgd досліджуваного матеріалу (не менше п'яти точок) від прикладеної напруги. Зробити висновок про наявність у матеріалі газових включень.

Завдання для самостійної підготовки

1. Вияснити фізичну суть діелектричних втрат та їхнє практичне значення.

2. Обгрунтувати гіперболічний характер залежності tgd від частоти для діелектричних втрат на електропровідність.

3. Вивчити закономірності впливу зовнішніх факторів (електричне поле, його частота, температура, вологість) на діелектричні втрати у діелектрикові.

4. Встановити взаємозв'язок між будовою речовини та домінуючими в ньому видами діелектричних втрат.

5. Підібрати приклади застосування діелектриків з врахуванням вашої спеціальності для випадку, коли діелектричні втрати - основний критерій придатності матеріалу.

Контрольні запитання

1. Чим викликанні втрати електричної енергії в діелектричних матеріалах?

2. Наведіть визначення основних фізичних величин та технічних параметрів діелектриків, пов’язаних з діелектричними втратами.

3. Чи існують діелектрики без втрат? Від яких факторів залежать діелектричні втрати?

4. Який параметр використовується для практичної оцінки рівня діелектричних втрат?

5. Чи є значення tgd постійним для матеріалу? Від яких факторів залежать діелектричні втрати?

6. Як за діелектричними втратами визначити тип діелектрика? Чи можна зробити це однозначно?

7. Як за діелектричними втратами визначити наявність у матеріалі газових включень?

8. За яким параметром слід визначати сферу застосування діелектричного матеріалу