Лабораторная установка и электрическая схема соединений. Для определения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь различных изоляционных материалов измеряются параметры

Для определения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь различных изоляционных материалов измеряются параметры по­следовательной схемы замещения конденсатора (С и R) с диэлектриком из испытываемого материала. Схема электрическая соединений для измерения параметров конденсатора приведена на рис. 3.1.1. Плоский конденсатор (блок 2355), между пластина­ми которого помещен испытываемый диэлектрик, подключается к измерителю парамет­ров RLC Е7-22 (блок 533). Блоки питания 218 и 224.1 обеспечивают напряжение питания +12В дляЕ7-22.

Рис.3.1.1. Схема электрическая соединений для измерения параметров конденсатора с испытываемым диэлектриком.

Емкость конденсатора с испытываемым диэлектриком определяется соотношением

где - электрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума);

ε - относительная диэлектрическая проницаемость испытываемого диэлектрика;

S - площадь пластин конденсатора в кв. метрах. В эксперименте учитывается площадь верхней пластины конденсатора. Влиянием краевого эффекта пренебрегаем;

d - расстояние между пластинами конденсатора в метрах, равное толщине испытываемого диэлектрика.

Для вычисления относительной диэлектрической проницаемости испытываемого

диэлектрика измеренная емкость С сравнивается с расчетной емкостью конденсатора C₀ теми же геометрическими размерами, но без диэлектрика (среда между пластинами - вакуум с диэлектрической проницаемостью ε₀). Величина . Отношение емкостей

т. е. равно относительной диэлектрической проницаемости испытываемого диэлек­трика.

Тангенс угла диэлектрических потерь определяется для последовательной схемы замещения конденсатора, состоящей из идеального конденсатора с емкостью С и, вклю­ченного последовательно с ним, сопротивления R . При измерении на частоте

т. е. тангенс диэлектрических потерь равен отношению активного (R) и емкостного (1/ C) Сопротивлений цепи. Отсюда можно определить сопротивление R последователь­ной схемы замещения конденсатора: