Лабораторная работа № 38 .
Измерение относительной диэлектрической
проницаемости твердых диэлектриков.
Цель работы: Изучение электрических свойств диэлектриков .
Теория метода:
Типы диэлектриков
К диэлектрикам относятся вещества внутри которых
отсутствуют свободные заряды, обеспечивающие существование тока проводимости. Диэлектрики принято делить на три группы.
Первую группу диэлектриков (N2,H2,O2,CO2,CH4) составляют вещества, молекулы которых имеют симметричное строение. Молекулы таких диэлектриков называются неполярными
Вторую группу диэлектриков (H20,NH3,SO2,CO) составляют вещества, молекулы которых имеют асимметричное строение. Молекулы таких диэлектриков называются полярными .
Третью группу диэлектриков (NaCl,KClKBr,...) составляют вещества, молекулы которых имеют ионное строение.
Поляризация диэлектриков.
Поляризацией диэлектриков называется явление ориентации диполей или появленние под воздествием электрического поля ориентированых по полю диполей.
Соответвенно трем группам диэлектриков различают три вида поляризации.
1. Электронная поляризация диэлектрика с неполярными молекулами, заключающихся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации электронных орбит .
2. Ориентационная или дипольная поляризация диэлектрика с полярными молекулами, заключается в ориентации имеющихся дипольных моментов по полю. Естественно, что тепловое движение препятствует полной ориентации молекул. В результате совместного действия обоих факторов возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул по полю.
3. Ионная поляризация диэлектриков с ионными кристаллическими решетками, заключается в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных - против поля, приводящая к возникновению дипольных моментов.
Поляризованость. Напряженность поля в диэлектрике.
При перемещении диэлектрика во внешнее электрическое поле он поляризуется, т.е. приобретает отличный от нуля дипольный момент
где Pi - дипольный момент одной молекулы. Для количественного описания диэлектрика пользуются векторной величиной называемиой поляризованостью, определяемой дипольным моментом единицы обьема диэлектрика:
Также P E
Где - безразмерная физическая величина, называемая диэлектрической восприимчивостью вещества. Диэлектрическая восприимчивость характеризует спосбность диэлектрика к поляризации, т.е. к возникновению индуцированных электрических моментов.
Выполнение работы
|
C, пф
|
V
|
1
|
50
|
13.55
|
2
|
100
|
23.95
|
3
|
150
|
30.97
|
4
|
520
|
69.78
|
5
|
680
|
124.26
|
6
|
820
|
168.57
|
7
|
940
|
182.17
|
8
|
1000
|
182.60
|
|
|
V
|
|
кГц
|
Г
|
О
|
Т
|
5
|
22.05
|
16.45
|
16.25
|
10
|
22.30
|
16.59
|
16.43
|
15
|
22.03
|
16.49
|
16.30
|
20
|
22.14
|
16.39
|
16.22
|
кГц
|
Г
|
О
|
Т
|
d, мм
|
1
|
2.6
|
1
|
C, пф
|
82
|
60
|
56
|
e
|
2.3
|
4.4
|
1.6
|
Вывод: В этой работе мы ознакомились со свойствами диэлектриков и нашли их диэлектрическую проницаемость. |
Скачать 62.5 Kb.