Лабораторная работа 1 влияние температуры на емкость конденсатора и диэлектрические потери в нем

• Название: Лабораторная работа 1 влияние температуры на емкость конденсатора и диэлектрические потери в нем
• Дата: 06.03.2018
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: Babikov Lab1 (2).pdf
• Тип: Лабораторная работа; #37822

Лабораторная работа № 1
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЕМКОСТЬ КОНДЕНСАТОРА И
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В НЕМ
Цель работы: Определение зависимостей емкости, тангенса диэлектрических потерь и температурного коэффициента конденсаторов от температуры.
Приборы и принадлежности: электропечь, измеритель индуктивности, емкости, сопротивления радиокомпонентов -ELC-131D, конденсаторКСО-12, конденсатор МБИ.
Теоретическая часть:
Конденсатор представляет собой систему из двух пластин, разделенных слоем диэлектрика. Емкость конденсатора зависит от формы пластин, их размеров, взаимного расположения, а также от диэлектрической проницаемости среды, находящейся между пластинами. Емкость плоского конденсатора, выраженная в фарадах, определяется по формуле
С = ε · ε
о
· S/h, где S – площадь пластин, м
2
; h – расстояние между пластинами, м;
ε
о
– абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, ε
о
= 8,85∙10
-8
Ф/м;
ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды между пластинами.
В лабораторной работе измеряется температурный коэффициент емкости ТК
С
, который определяется по формуле
ТК
С
=
2 1
1 2
1
C
C
C (t t )



, где С
1
и С
2
– емкости образца при температурах t
1
и t
2 соответственно.

t
ОТН
o
С
C
100 %
C


и t
o tgδ
tgδ=
100 %
tgδ

, где С
0
и С
t
– соответственно емкость конденсатора при комнатной и произвольной температурах; tgδ
o и tgδ
t
– тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора при комнатной и произвольной температурах.
Экспериментальная часть:
I этап работы
Исследование конденсатора типа КСО
Я исследую конденсатор КСО-12 с емкостью 1360 микрофарад и тангенсом угла диэлектрических потерь 0.00914. Конденсатор лежит в электропечи и подключен к измерителю ELC-131. Устанавливаю скорость нагрева печи и записываю значения приборов t, С
t
/ С
0
и tgδ
t
/tgδ
o
Таблица 1.1. Значения С
t
/ С
0
при разных температурах.

График 1.1. Зависимость емкости конденсатора от температуры.
Таблица 1.2. Значения температурного коэффициента электрического сопротивления.

График 1.2. Зависимость температурного коэффициента.
Таблицы 1.3. Значения tgδ
t
/tgδ
o

График 1.3. Зависимость тангенса диэлектрических потерь от температуры.
II этап работы
Исследование конденсатора типа МБИ
Я исследую конденсатор МБИ с емкостью 1.50 микрофарад и тангенсом угла диэлектрических потерь 0.0110. Конденсатор лежит в электропечи и подключен к измерителю ELC-131. Устанавливаю скорость нагрева печи и записываю значения приборов t, С
t
/ С
0
и tgδ
t
/tgδ
o
Таблица 2.1. Значения С
t
/ С
0
при разных температурах.

График 2.1. Зависимость емкости конденсатора от температуры.
Таблица 2.2. Значения температурного коэффициента электрического сопротивления.

График 2.2. Зависимость температурного коэффициента.
Таблицы 2.3. Значения tgδ
t
/tgδ
o

График 2.3. Зависимость тангенса диэлектрических потерь от температуры.
Вывод: В данной лабораторной работе мы определили зависимости емкости, тангенса диэлектрических потерь и температурного коэффициента емкости двух конденсаторов от температуры. Для каждого типа конденсатора по данным таблицы построили графики следующих зависимостей:
C
отн
= f(t), tgδ
t
/tgδ
o
= f(t) и ТКc = f(t).