材料介電常數(shù)的測試和分析文檔資料

1、1材料介電常數(shù)的測試和分析材料介電常數(shù)的測試和分析2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 思考題思考題31 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?理解介電常數(shù)的物理意義和測試原理。 掌握固體介質(zhì)相對介電常數(shù)的測試方法。 掌握液體介質(zhì)相對介電常數(shù)的測試方法。42 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 一個(gè)平板電容器的容量c與平板的面積a成正比，而與板間的距離d成反比。這里的比例常數(shù)稱為靜態(tài)介電常數(shù)。寫成 （1） 根據(jù)c=q/v 可知，如果在電容器兩極板間放入電介質(zhì)，則這個(gè)電容器的電容就要增加。帶有電介質(zhì)的電容c與不帶有電介質(zhì)（真空）的電容c0之比稱為介質(zhì)的相對介電

2、常數(shù)，表示為 （2） 因此，式（2）可以寫成 （3） acd 0rcc 0/rca d 52.1 固體介質(zhì)相對介電常數(shù)的測定d萬用電橋d萬用電橋t圖1 平行板電容器系統(tǒng)610cccc邊緣分布2cccc串邊緣分布210cccc串00000rrrrsssdttcsstdtdtt 串（4）（5）由（4）（5）可得：2100210()(rccc tsccc)（d-t）（6）7 2.2 液體介質(zhì)相對介電常數(shù)的測定液體介質(zhì)相對介電常數(shù)的測定介電常數(shù)測試儀示波器c02 rc01 rc02 c01 圖2 液體介質(zhì)測試裝置 液體測試槽中已裝有空氣電容器（兩個(gè)槽中為不同容量的空氣電容器）。其原理為：我們知道rc振

3、蕩器頻率為12frc12kcrff12kr80101kccf分布當(dāng)介質(zhì)為液體時(shí)0202kccf分布02010201kkccff020121rkkccff2102011111rffff（7）93 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 介電常數(shù)測量儀 1臺（套） （交流）萬用電橋 1臺 示波器 1臺 燒杯500cc 3個(gè) 待測固體介質(zhì) 待測液體介質(zhì) 螺旋測微儀 1個(gè)104 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 4.1 用電橋法測定固體介質(zhì)的相對介電常數(shù)（1）打開萬用電橋，按圖1所示將萬用電橋與測量儀接好，測試之前要先進(jìn)行清零（包括開路和短路清零）。（2）清零之后將平行板電容器調(diào)至一定高度（即圖1中所示d，d應(yīng)大于固體介質(zhì)厚度t），測出此

4、時(shí)以空氣為介質(zhì)時(shí)平行板電容器的電容量c1。11（3）將待測樣品完全放入平行板電容器內(nèi)，保持其高度不變，測出有介質(zhì)時(shí)平行板電容器的電容量c2。（4）測出待測樣品的厚度t、上表面面積s、平行板電容器的極間距離d，由公式（6）算出電介質(zhì)的相對介電常數(shù)。124.2 用頻率法測定液體介質(zhì)的相對介電常數(shù)（1）按圖2所示將介電常數(shù)測量儀與示波器接好，將兩個(gè) 不同寬度的電容器放入玻璃杯中，調(diào)整示波器直到得 出比較穩(wěn)定的波形，記錄下此時(shí)的振蕩頻率f01，f02。（2）將液體介質(zhì)倒入燒杯中，并浸沒電容器，方法同（1） 一樣，測出兩只不同容量電容器接入時(shí)所對應(yīng)的振蕩頻率f1，f2。（3）用公式（7）計(jì)算液體介質(zhì)的相對介電常數(shù)。13 4.3 待測數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)號dtsc0c1c2固體介質(zhì)1固體介質(zhì)2固體介質(zhì)3實(shí)驗(yàn)號f01f02f1f2液體介質(zhì)1液體介質(zhì)2145 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)用電橋法測定固體介電常數(shù)時(shí)需要選擇合適的頻率，每改變一次頻率范圍時(shí)都要重新進(jìn)行一次清零校正。用電橋法測定固體介電常數(shù)時(shí)，手要盡量不在樣品周圍晃動，以免有感應(yīng)影響測量結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)所提供的塑料電容器可用于電容器油和變壓器油兩種介質(zhì)的分組實(shí)驗(yàn)。每次測完一組液體介電常數(shù)時(shí)，都要把塑料電容器擦拭干凈，以免影響下一組數(shù)據(jù)的測量。156 思考題思考題 1. 在測量固體、液體