Образец 2

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

𝐿 = 0,08 м

𝑘 = 0.112

Расчёт погрешностей Образец 1, 𝑓 = 0.3 МГц

𝑄2 = 190 ∆𝑄2 = 5 C2 = 88.9 пФ ∆C2 = 0.05

𝑄1 = 200 ∆𝑄1 = 1 C1 = 106 пФ ∆C1 = 0.05

∆𝑄2 + ∆𝑄1

∆tgδ= 𝑡gδ∙ (

𝑄2 − 𝑄1

∆C2

∆C2 + ∆C1

C2 – C1

∆𝑄2

𝑄2

+ ∆𝑄1)

𝑄1

∆𝑡gδ= 0.016 ∙ (

5 + 1

200 − 190

0.05

88.9

0.05 + 0.05

+ +

88.9 − 106

5 1

+ )

190 200

= 0.016 ∙ 0.67103= 0.0010736

𝑡gδ= 0.0160 ± 0.0010

(

Cx=C1-C2

𝜀 = 2.030 ± 0.008

Образец 1 (красным показано как примерно идет график)

Образец 2

Вывод:

Теоретически:

на рисунке: 1- неполярный диэлектрик, 2 - полярный диэлектрик

зависимость тангенса зависимость проницаемости

потерь от частоты от частоты

Снижение ε в полярных диэлектриках происходит из-за того, что частота прикладываемого поля становится большой и поляризация не успевает установиться за полупериод напряжения, т.е. диполи не успевают сориентироваться под действием такого поля.

У неполярных диэлектриков, характеризующихся электронной поляризацией, процесс образования упругих диполей протекает практически мгновенно, поэтому диэлектрическая проницаемость не зависит от частоты.

Зависимость tgδ от частоты:

в полярных диэлектриках рассеиваемая мощность в основном определяется потерями на трение при ориентации дипольных молекул. Поэтому диэлектрические потери возрастают с частотой до тех пор, пока поляризация успевает следовать за изменением поля, при этом растет и tgδ. Когда же частота становится настолько велика что дипольные молекулы уже не успевают полностью ориентироваться в направлении поля происходит падение tg.

В неполярных диэлектриках существуют только потери на электропроводность, которые не зависят от частоты переменного электрического поля. Вследствие этого произведение ωtgd должно иметь постоянное значение. Поэтому тангенс угла потерь tgd с ростом частоты уменьшается по гиперболе.

Также, у неполярных диэлетриков проницаемость примерно равна 2,5-3, а у полярных заметно больше: 3-5.

Экспериментально:

Образец 1

Проницаемость от частоты

Еле заметно уменьшается, от частоты почти не зависит. Проницаемость примерно равна 2,6, что говорит от том, что это неполярный диэлектрик. Одно значение резко выделяется из общего линейного графика, скорее всего, это неправильное измерение.

Тангенс от частоты

Значения меняются хаотически. Из-за этого сложно понять, как должен идти график. Судя по графику проницаемости, это неполярный образец, значит тангенс должен равномерно уменьшаться с ростом частоты. К сожалению, на графике этого не видно, наверное, из-за большой погрешности.

Образец 2

Проницаемость от частоты

С ростом частоты уменьшается заметнее, чем в первом образце. К тому же, сама проницаемость примерно равна 3, что больше, чем у первого образца. Это означает, что образец 2 - полярный.

Тангенс от частоты

С ростом частоты тангенс потерь уменьшается, к тому же видно максимум, что подтверждает, что это полярный диэлектрик. Конечно, максимум получается только от одного значения, что может оказаться погрешностью, но все же.

Итак, анализируя графики, мы видим, что образец 1 неполярный, а образец 2 полярный.

⇐ Предыдущая 12