Главная страница
Навигация по странице:

  • Кафедра микро- и наноэлектроники отчет

  • Цель работы Исследование температурных зависимостей емкостей и тангенса угла диэлектрических линейных и нелинейных диэлектриков. Основные теоретические положения

  • Основные расчётные формулы

  • Лабораторная мэт 5. Исследование свойств диэлектрических материалов


    Скачать 353.5 Kb.
    НазваниеИсследование свойств диэлектрических материалов
    АнкорЛабораторная мэт 5
    Дата06.11.2019
    Размер353.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаMet_Lab_5.doc
    ТипИсследование
    #93672
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6


    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    Санкт-Петербургский государственный

    электротехнический университет

    «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

    Кафедра микро- и наноэлектроники


    отчет

    по лабораторной работе №5

    по дисциплине «Материалы электронной техники»

    Тема: Исследование свойств диэлектрических материалов



    Студент гр. 8283




    Михайлов А.А.

    Преподаватель




    Кальнин А.А.



    Санкт-Петербург

    2019

    Цель работы

    Исследование температурных зависимостей емкостей и тангенса угла диэлектрических линейных и нелинейных диэлектриков.
    Основные теоретические положения:

    Состояние диэлектрика, характеризующееся наличием электрического момента у любого элемента его объема, называют поляризованностью.

    В общем случае диэлектрическая проницаемость зависит от температуры и частоты электрического поля. Характер зависимости определяется присущими диэлектрику механизмами поляризации.

    Диэлектрическими потерями (потерями энергии в диэлектрике) называют электрическую мощность, затрачиваемую на нагрев диэлектрика, находящегося в электрическом поле. Различают два основных вида диэлектрических потерь: потери на электропроводность и релаксационные потери. Потери на электропроводность обнаруживаются в диэлектриках, имеющих заметную электропроводность, объемную или поверхностную, и наблюдаются во всех диэлектриках, как на постоянном, так и на переменном напряжении, причем являются преобладающими при низких частотах и при повышенных температурах. Релаксационные потери обусловлены активными составляющими поляризационных токов. Они характерны для диэлектриков с замедленными механизмами поляризации, когда сказывается отставание поляризации от изменения поля.

    Углом диэлектрических потерь δ называют угол, дополняющий до 90° угол сдвига фаз φ между током и напряжением в емкостной цепи. В случае идеального диэлектрика вектор тока в такой цепи опережает вектор напряжения на угол π/2; при этом угол δ равен нулю.

    Чем больше рассеиваемая в диэлектрике мощность, тем меньше угол сдвига фаз φ и тем больше угол диэлектрических потерь δ и соответственно tg δ. Параметр tg δ характеризует способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле и, очевидно, определяет диапазон частот, в котором возможно использование конденсатора с данным диэлектриком.

    Температурный коэффициент емкости αC отражает изменение емкости, обусловленное изменением температуры, и, следовательно, характеризует температурную стабильность емкости конденсатора.

    Характер температурной зависимости емкости конденсатора определяется механизмами поляризации рабочего диэлектрика, а параметр αC может быть положительным, отрицательным и близким к нулю.

    Для повышения температурной стабильности емкости конденсатора желательно, чтобы материал, применяемый для его изготовления, имел бы возможно меньшее значение температурного коэффициента относительной диэлектрической проницаемости αε.

    Различают высокочастотные и низкочастотные конденсаторные материалы. В качестве высокочастотных применяются неполярные полимеры, ионные диэлектрики с плотной упаковкой ионов.

    К низкочастотным материалам относятся полярные полимеры, диэлектрики с сегнетоэлектрическими свойствами. В области низких частот в них преобладают замедленные механизмы поляризации; потери энергии носят релаксационный характер.
    Основные расчётные формулы


    1. Относительная диэлектрическая проницаемость:





    1. Полные потери в участке изоляции:





    1. Емкость плоского конденсатора:




    1. Температурный коэффициент емкости:


      1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта