電介質(zhì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、-. z電介質(zhì)物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)目目 錄錄實(shí)驗(yàn)一 電解電容漏電流及容量與耗損角正切的溫度特性測(cè)試 1一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1二、 實(shí)驗(yàn)儀器 1三、 實(shí)驗(yàn)原理 1四、實(shí)驗(yàn)步驟 2五、實(shí)驗(yàn)要求 3實(shí)驗(yàn)二 電介質(zhì)材料擊穿測(cè)試與分析 4一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4二實(shí)驗(yàn)儀器 4三實(shí)驗(yàn)原理 4四實(shí)驗(yàn)方法 4五根本實(shí)驗(yàn)步驟 5六. 考前須知 6實(shí)驗(yàn)三 電介質(zhì)材料介電系數(shù)和損耗角正切的頻率特性測(cè)試 7一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7二、實(shí)驗(yàn)儀器 7三、實(shí)驗(yàn)原理 7四、實(shí)驗(yàn)步驟 9五、實(shí)驗(yàn)要求 9實(shí)驗(yàn)四 電介質(zhì)介電常數(shù)和損耗角正切的溫度特性測(cè)試 11一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?11二、實(shí)驗(yàn)原理 11三、實(shí)驗(yàn)儀器和材料 14四、實(shí)驗(yàn)步驟 14五、實(shí)驗(yàn)要求 15實(shí)

2、驗(yàn)五 電介質(zhì)導(dǎo)電特性測(cè)試 16一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?16二、實(shí)驗(yàn)儀器 16三、實(shí)驗(yàn)要求 16-. z實(shí)驗(yàn)一電解電容漏電流及容量與耗損角正切的溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)一電解電容漏電流及容量與耗損角正切的溫度特性測(cè)試預(yù)習(xí)報(bào)告一、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握大容量電解電容器的測(cè)量方法。 2、掌握電解電容漏電流的測(cè)量方法 3、學(xué)習(xí)本實(shí)驗(yàn)所用儀器的使用和工作原理。 4、了解電解電容器的容量、耗損角正切隨溫度的變化特征。二、二、 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 1、YY2617 大電容數(shù)字測(cè)量?jī)x 2、DF2686 電解電容泄漏電流測(cè)試儀 3、電解電容量4700F 。三、三、 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理圖 1 大容量測(cè)試儀工作原理圖電解電容器

3、的部構(gòu)造與其他類型的電容器相比有明顯的不同，其陽(yáng)極是生成氧化膜的金屬，而這層極薄的氧化膜是電解電容的介質(zhì)，而另一極則并非金屬，而是所謂的“電解質(zhì) ，它可以為液體，也可以是糊狀，凝膠或固體。此種構(gòu)造特征決定了這類電容器的性能有其獨(dú)特之處體積小，電容量大，在電子線路中占有重要地位。但也要成認(rèn)正是這種特性的構(gòu)造，使它的漏電流極大，可達(dá) 1mA 以上，相應(yīng)的絕緣電阻缺乏 1M，因此損耗角的正切較大，而且電容量的穩(wěn)定性差，具體表現(xiàn)之一為損耗角正切和容量隨溫度的變化而變化，所以在使用上受到一定的限制，只有了解和掌握了這些特點(diǎn)，才能進(jìn)一步改良和開(kāi)展電解電容器。-. z本實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的是電解電容器的漏電流隨溫

4、度的變化。電解電容器的容量、損耗是由YY2617 大電容數(shù)字測(cè)量?jī)x測(cè)量。YY2617 大電容數(shù)字測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法為電流電壓法，可以同時(shí)測(cè)量電容器的等效串聯(lián)電路的容量和損耗。當(dāng)恒定的電流流經(jīng)被測(cè)電容器 C*和等效串聯(lián)電阻R*時(shí)，產(chǎn)生的電壓降經(jīng)放大檢波器檢波后，容量指示由虛數(shù)局部的倒數(shù)經(jīng)由顯示。當(dāng)LED213工作于分選態(tài)時(shí)，由相應(yīng)的門限設(shè)定原件及電壓比擬器完成，其結(jié)果由 LED 分別示出。文氏橋振蕩器產(chǎn)生的交流信號(hào)經(jīng)功率放大后，通過(guò)恒流電阻 R0產(chǎn)生穩(wěn)恒電流，在其被測(cè)電容器 C*和等效串聯(lián)電阻 R*上的電也降經(jīng)放大器放大后分別送至檢波器和乘法器，檢波器的參考信號(hào)由信號(hào)源放大整形后獲得，檢波器其輸出

5、為被測(cè)電容器的實(shí)數(shù)局部，放大器 K2和 C1、R1組成 90。移相電路，其輸出至乘法器 M1，乘法器 M1的輸出為 A/D 變換器的基準(zhǔn)電壓，分別送入兩個(gè) A/D 變換器由顯LED213示出容量值和損耗值。漏電流可直接從 DF2686 電解電容泄漏電流測(cè)試儀上讀出測(cè)量原理如圖二所示，儀表上的讀即為該電容器的漏電流。四、實(shí)驗(yàn)要求四、實(shí)驗(yàn)要求1、測(cè)量不同電壓的漏電流，列表并做出曲線；VIx2、 測(cè)量不同溫度下的、，列表并做出，曲線；xCtanTCxTtan3、 分析數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1.漏電流的測(cè)量1首先檢查漏電流測(cè)試儀與測(cè)試架接線是否正確：測(cè)試架的三根接線紅、黑

6、、灰按照由左至右的順序，依次接到 DF2686 電解電容泄漏電流測(cè)試儀上。即測(cè)試架的紅線接左邊的紅接線柱，測(cè)試架的黑線接中間的黑接線柱，試架的灰線接右邊的紅接線柱；2檢查各個(gè)旋鈕的位置電壓調(diào)節(jié)鈕應(yīng)置于零位置，自動(dòng)/手動(dòng)選擇置于手動(dòng)，電流量程置于最大，電流調(diào)節(jié)置于中間位置；3以上檢查均正確前方可接通電源，充電電壓依次選擇 0，5，10，50V，選擇電壓后，將被測(cè)電容器插入測(cè)試架的充電位置，即可對(duì)電容器充電，30s 前方再將被測(cè)電容器插入測(cè)試架的測(cè)試位置，測(cè)量漏電流，逐漸減小電流量程，兩分鐘后在電流表上讀出相應(yīng)的電容器圖 2-. z漏電流 ，一旦測(cè)試完將被測(cè)電容器插入測(cè)試架的放電位置，兩分鐘后進(jìn)展

7、下一次測(cè)量，記xI錄所測(cè)的電壓與對(duì)應(yīng)的漏電流。2、電解電容器的容量,損耗角正切測(cè)量1首先 YY2617 大容量測(cè)試儀與測(cè)試架接線是否正確：測(cè)試架有三組接線紅、蘭、黑。測(cè)試架的兩根紅線接分別接到 VH、IH線柱，兩根蘭線接分別接到 VL、IL線柱，測(cè)試架的黑線接地。將夾具盒接線柱按注明符號(hào)插入儀器相應(yīng)的插孔；2接上 YY2617 電源，翻開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，指示燈亮，選擇恰當(dāng)?shù)牧砍?，預(yù)熱 10 分鐘前方可進(jìn)展；3翻開(kāi)直流電源,電爐通電，對(duì)待測(cè)樣品加熱；4利用溫度計(jì)測(cè)量待測(cè)樣品溫度 T 的變化，同時(shí)記錄在不同溫度下的、tg 的具體數(shù)xC據(jù)本實(shí)驗(yàn)從 30開(kāi)場(chǎng)測(cè)量，直到 100為止，每隔 5記錄一組數(shù)據(jù)，YY

8、2617 大容量測(cè)試儀的讀數(shù) D 為 。tan5關(guān)閉直流電源及 YY2617 大容量測(cè)試儀的電源開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)完畢。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 電介質(zhì)材料擊穿測(cè)試與分析電介質(zhì)材料擊穿測(cè)試與分析預(yù)習(xí)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握耐壓測(cè)試儀的使用方法；2. 電子元件、介質(zhì)材料的耐壓和擊穿實(shí)驗(yàn)的根本方法。二實(shí)驗(yàn)儀器二實(shí)驗(yàn)儀器CY2671 萬(wàn)能擊穿裝置，介質(zhì)測(cè)量夾具，紙介或其它介質(zhì)材料。三實(shí)驗(yàn)原理三實(shí)驗(yàn)原理通常情況下介質(zhì)材料是絕緣體，其中總是回含少量的雜質(zhì)或缺陷，這些雜質(zhì)或缺陷平常釋放的電子很少，當(dāng)外界的所加的電場(chǎng)較小時(shí)，電介質(zhì)的電子電流很微弱，保持其絕緣性。而當(dāng)所加電場(chǎng)很強(qiáng)

9、且超過(guò)*一臨界值時(shí)，這些少量的電子被加速，一較大的能量動(dòng)能形式撞擊介質(zhì)中比的電子或離子，使其離化出電子，被離化出的電子被加速，又去撞擊別的電子或離子，進(jìn)一步離化出新的電子，形成雪崩效應(yīng)，使電介質(zhì)中的電流急劇 增大，這即是電介質(zhì)擊穿的大致形式。擊穿實(shí)驗(yàn)是在一定條件下逐步提高加在式樣上的電壓，直到式樣發(fā)生擊穿破壞了為止，實(shí)驗(yàn)手段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得擊穿電壓對(duì)元件或擊穿場(chǎng)強(qiáng)對(duì)材料 ，作為研究介質(zhì)材料性能，評(píng)定其性能的重要參數(shù)，也是對(duì)元件構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。擊穿一般分為直流電壓擊穿和交流電壓擊穿兩種，每種又以三種升壓法進(jìn)展：連續(xù)升壓法，逐級(jí)升壓法和溫度升壓法。-. z連續(xù)升壓法：按一定的升壓速度連續(xù)調(diào)節(jié)加在

10、樣品上的電壓直到樣品擊穿為止。連續(xù)升值法：先一連續(xù)升壓法的速度連續(xù)調(diào)節(jié)加到式樣上的擊穿電壓數(shù)值的 50%，然后分級(jí)每隔一分鐘升壓一次升壓速度盡可能快，不超過(guò) 10S ，升壓值為標(biāo)稱電壓的 10%，直到擊穿為止，最后一級(jí)電壓稱為擊穿電壓。慢速升壓法：是以連續(xù)升壓速度調(diào)節(jié)加在樣品上的電壓直到標(biāo)稱電壓的 50%，然后以慢速升壓仍為勻速直到擊穿。同一種介質(zhì)材料，交流電壓下測(cè)得的擊穿電壓較低，直流電壓下所測(cè)得的擊穿電壓較高，脈沖電壓下所測(cè)得的擊穿電壓最高。同一種介質(zhì)，以連續(xù)升壓，逐級(jí)加壓和慢速升壓法分別測(cè)得擊穿電壓依次降低。由于擊穿為破壞性實(shí)驗(yàn)，故我們只對(duì)介質(zhì)材料進(jìn)展測(cè)試。四實(shí)驗(yàn)方法四實(shí)驗(yàn)方法1 連續(xù)均

11、勻升壓法升壓速度：樣品擊穿電壓kv升壓速度kv/s202.02逐級(jí)升壓法升壓速度：樣品擊穿電壓kv每級(jí)升壓值kv25126502511005100103慢速升壓法升壓速度：樣品擊穿電壓kv升壓速度v/s25172650335110083100167-. z二：每種介質(zhì)直流和交流電壓下各測(cè)四次取平均值，參考擊穿電壓數(shù)值：三：介質(zhì)材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng) Evn=U/DV/M ，D 為介質(zhì)厚度，線介質(zhì) D=0.02mm，滌綸介質(zhì)D=0.04mm，試計(jì)算交流電壓下逐漸升壓法所測(cè)得平均場(chǎng)強(qiáng)。四：對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)展分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告一根本實(shí)驗(yàn)步驟一根本實(shí)驗(yàn)步驟1.將帶手槍插頭的測(cè)試線插入平安門

12、的插孔交流輸出在左，直流在右2.測(cè)試線端鱷魚(yú)頭和地線端分別接到測(cè)試樣品的夾具兩端，如下圖。3.關(guān)好平安門，翻開(kāi)電源至通位置，綠色指示燈亮。4.預(yù)熱十五分鐘后，將測(cè)試 1 校準(zhǔn)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)至“校準(zhǔn)電壓表指向滿刻度，電流表應(yīng)指向“1MA附近處，可用小螺絲刀調(diào)節(jié)“電流“電壓字樣孔的電位器使之滿足。5.測(cè)試 1 校準(zhǔn)向“測(cè)試確認(rèn)樣品已放入夾具。6.“漏電流選擇， “漏電圍分別為“1ma和“1ma量程至適當(dāng)位置。7.“輸出電壓調(diào)節(jié)逆時(shí)針使勁旋到頭，可聽(tīng)到繼電器合匝聲，隨之綠燈熄滅，紅燈發(fā)亮，表示可以施加高壓。8.調(diào)節(jié)“輸出電壓調(diào)節(jié)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即有高壓輸出，并可在電壓表中讀出所加高壓的數(shù)值。考前須知：1、每測(cè)

13、一次要換一下電容紙的位置，防止測(cè)量不準(zhǔn)。2、在進(jìn)展耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，假設(shè)到達(dá)預(yù)定電流值這為擊穿電壓。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 電介質(zhì)材料介電系數(shù)和損耗角正切的頻率特性測(cè)試電介質(zhì)材料介電系數(shù)和損耗角正切的頻率特性測(cè)試預(yù)習(xí)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握高頻 Q 表儀器的使用方法及工作原理。2、 掌握介質(zhì)材料的介電系數(shù)和損耗角隨頻率變化的特征。二、實(shí)驗(yàn)儀器二、實(shí)驗(yàn)儀器高頻 Q 表(QBG-3B)、標(biāo)準(zhǔn)電感、測(cè)試夾具、待測(cè)樣品。直流(v)交流v紙介400340滌綸介5001700-. z三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理用來(lái)制造電容器的介質(zhì)材料很多，有無(wú)機(jī)介質(zhì)材料和有機(jī)介質(zhì)材料之分，介

14、電系數(shù)和耗損角正切是介質(zhì)材料的兩個(gè)重要系數(shù)，也是衡量其他電容性能的根本尺度，并直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，了解介質(zhì)材料的性能對(duì)進(jìn)一步研究新材料、新工藝，對(duì)電容的開(kāi)展具有實(shí)際的意義。測(cè)量介質(zhì)材料的介電系數(shù)通常是將該材料做成試樣，測(cè)量其電容量，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 和 tg 的值，從電介質(zhì)物理可知，一定形狀和大小的試樣，其電容量與材料的介電系數(shù)成正比。介質(zhì)材料的介電系數(shù)可用填充介質(zhì)材料的電容量與同樣尺寸的真空介質(zhì)材料的電容量C0之比來(lái)表示，即 =C/C0對(duì)平板試樣，電介質(zhì)材料的介電系數(shù)可由公式求得： 其中平板試樣電容C C的單位為 pF F，A A的單位為，h h的單位為m m。對(duì)于式樣是圓形平板時(shí)，

15、則：4/2DA 12144. 0DhC 上面的計(jì)算公式均未考慮電極邊緣電場(chǎng)的畸變效應(yīng)，否則需要修正。另外，電場(chǎng)作用下的電介質(zhì)并不是純電容，它存在著等效的電阻，即存在著介電損耗，等效為損耗電阻。在交變電場(chǎng)作用下，通過(guò)介質(zhì)的電流矢量之間有一定夾角，正如實(shí)驗(yàn)一所提到的此角即為介質(zhì)損耗角。 愈大，損耗分量愈大，即電容器或介質(zhì)材料的損耗大，通常用介質(zhì)損耗角 的正切 tg 來(lái)表示。 本實(shí)驗(yàn)利用高頻 Q 表測(cè)量試樣的電容量。測(cè)試原理圖如右圖所示：將被測(cè)電容器或介質(zhì)材料式樣并聯(lián)與標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)諧電容器上。當(dāng)不接式樣時(shí)，選擇適當(dāng)頻率，接入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)線圈，改變調(diào)諧電容，使回路發(fā)生諧振，此時(shí)調(diào)諧電容為 C1，Q 值讀數(shù)為

16、 Q1；接入式樣時(shí)，減小調(diào)諧電容，使回路重新恢復(fù)諧振，此時(shí)調(diào)諧電容為 C2，Q 值為 Q2。因?yàn)椋? LC211LLRCRRCQ10211)(1 而 , LCCx221)(122sLxRRCCQ 則 LCCCx2211所以 21CCCx-. z式中 可從圖所示等值變換計(jì)算確定。sR因?yàn)?)(1112xQsCCjRCjR即 QsxxxCjRRCCjR1)(12則 QssxxxxxCjRRCCRCCjR1)(1)(222222根據(jù)實(shí)部相等，得 2221221221221111CRCRCRCRCCxxxxQ所以 xQCCCC21而 xsLRCQRCRCQ11112111則 121111QQCCRCx

17、xx所以 2)()(112121211121CCQQQQCQQCCtgxx實(shí)驗(yàn)時(shí)將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容與被測(cè)樣品并聯(lián)，固定發(fā)生器頻率，分別在接入樣品和不接樣品的兩種情況，改變電容器的數(shù)值使之發(fā)生諧振，兩次測(cè)量的容量差值就是待測(cè)電容也就是公xC式1中的 C。設(shè)第一次不接時(shí)諧振電容為，諧振頻率，第二次插入改變諧振xC1C1fxC電容器的電容，諧振頻率仍為，使電路從新起振此時(shí)電容值為由于不變，所以1f2C1f。21CCCx四、實(shí)驗(yàn)要求四、實(shí)驗(yàn)要求1、測(cè)量不同波段的頻率f、，、； 1C2C1Q2Q-. z2、計(jì)算不同頻率f的、，列表并做出、曲線；tanfftan3、分析數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。注意：1、調(diào)節(jié)振蕩頻

18、率和電容量時(shí)，特別注意當(dāng)刻度調(diào)整到最大或最小時(shí)，不要用力繼續(xù)再調(diào)。2、手不得靠近測(cè)試件，以免人體感應(yīng)造成測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1 翻開(kāi)高頻 Q 表電源，預(yù)熱 30 分鐘以前方能進(jìn)展測(cè)量；2 短接的兩端，對(duì) Q 表調(diào)零；xL3 選擇一適當(dāng)電感接到 L*兩端； 4 將微調(diào)電容器調(diào)至零，主調(diào)電容器調(diào)到較大的容量，令這個(gè)電容值為，假設(shè)未知電1C容數(shù)值較小，調(diào)到較小的電容值附近；1C 5 調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率f，使測(cè)試回路諧振，也就是 Q 到達(dá)最大值，記錄頻率f，此時(shí)的Q記為Q1；6 將被測(cè)電容接在的兩端，保持f 不便，重復(fù)步驟 3 調(diào)節(jié)，此時(shí)的 Q記為Q2；xC7 利用公式1 、公式2

19、 ，計(jì)算頻率f時(shí)的C*，tan；8 改變標(biāo)準(zhǔn)電感線圈根據(jù) L 的值對(duì)照選擇測(cè)試頻率重復(fù)步驟 1，2，3，4， ，如此反復(fù)對(duì)每個(gè)波段測(cè)量一組值共測(cè)六組 。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 電介質(zhì)介電常數(shù)和損耗角正切的溫度特性測(cè)試電介質(zhì)介電常數(shù)和損耗角正切的溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解有機(jī)、無(wú)機(jī)電介質(zhì)材料的，隨溫度的變化規(guī)律。tan2、 掌握用RLC測(cè)試材料電容C和的方法。tan-. z3、 研究介質(zhì)材料的和隨溫度變化的特性。tan二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切是電容器和電介質(zhì)材料特性的兩個(gè)重要參數(shù)，正確測(cè)tan量和及其溫度特性具有重要意

20、義；同時(shí)通過(guò)測(cè)量這些參數(shù)來(lái)提醒材料部的構(gòu)造和機(jī)理，tan對(duì)研究新材料也有重要意義。測(cè)量介電材料的介電系數(shù)，通常是將該材料做成電容式樣，測(cè)量其電容值，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算而確定。從電介質(zhì)物理可知：一定形狀和大小的式樣，其電容量與材料的相對(duì)介電常數(shù)成正比，介電材料的相對(duì)介電常數(shù)可以用填充介質(zhì)材料的電容量與同樣尺寸的真空電容器的電容量C或稱幾何電容之比值來(lái)表示，即：0C對(duì)于平板式樣，其幾何電容為0C式中 式樣的面積 ；A2m式樣的厚度 ；Hm真空介電系數(shù) ；0mF /由于 )/(1085. 8109411290mF因此，平板式樣的相對(duì)介電系數(shù)為：假設(shè)平板式樣的電容為批 pF，上式變?yōu)镃對(duì)于式樣是圓形平板時(shí)，

21、則4/2DA式中 式樣電極的直徑 ，其余符號(hào)意義同上。Dm對(duì)于園環(huán)試樣，4/2221DDA、分別對(duì)應(yīng)于園環(huán)的外直徑與徑 。1D2Dm對(duì)于管形試樣，同樣可以推出相應(yīng)的計(jì)算公式式中 電極的長(zhǎng)度 ；Lm、分別對(duì)應(yīng)于園管的外直徑與徑 ； 1D2Dm管形式樣的電容量CpF上面的計(jì)算公式均未考慮電極邊緣電場(chǎng)的畸變效應(yīng)。假設(shè)考慮這些邊緣效應(yīng)，必須對(duì)計(jì)算公式作出修正。-. z在電場(chǎng)作用下，電容器或電介質(zhì)材料總要消耗一定的功率，也就是說(shuō)，電容器或者由電介質(zhì)材料作為電容試樣并不是純電容，它存在著等效的損耗電阻。因此，有損耗的電容器和介質(zhì)材料試樣，可用并聯(lián)等值電路或串聯(lián)等值電路來(lái)表示，如圖 1 所示。當(dāng)在交流電場(chǎng)作

22、用下，通過(guò)電容器或介質(zhì)材料的電流或兩端的電壓矢量和容性電流或容性電壓矢量之間有一夾角 ，通常把此角稱為介質(zhì)損耗角。從圖中可以看出： 愈大，損耗分量愈大，即電容器或介質(zhì)材料的損耗大，通常用介質(zhì)損耗角 的正切 tg 來(lái)表示。顯然，對(duì)于并聯(lián):對(duì)于串聯(lián): ssssRCCIIRtg/它們都等于有功功率與無(wú)功功率的比值。電容器或介質(zhì)材料試樣的損耗電功率為:或者 xxssssstgtgCURCRURIP222222211這里必須指出的是：所謂等效電路是指對(duì)外電路等效的，也就是指而言的。因此，tan在計(jì)算時(shí)，并聯(lián)等值電路和串聯(lián)等值電路均可以應(yīng)用，而且結(jié)果是一樣的。但是并聯(lián)電tan容并不等于串聯(lián)電容。作為電容器

23、電解電容器除外或介質(zhì)材料的損耗都很小，一般均采用并聯(lián)等效電容來(lái)表征電容器或介質(zhì)材料試樣的電容，這樣更直觀反映電容器或介質(zhì)材料的實(shí)際情況。因此，在計(jì)算樣品的 時(shí)，必須用并聯(lián)等值電容來(lái)計(jì)算。如果測(cè)得的是串聯(lián)等值電容Cs，必須換算成并聯(lián)等值電容 C*。并聯(lián)等值電容 C*與串聯(lián)等值電容很容易推得下面關(guān)系:如果 tg*0.1 時(shí)，則 tg2*0.01，可以近似認(rèn)為 C*Cs，其結(jié)果所造成的誤差不大于1%。 為了衡量電容器的電容量對(duì)溫度的穩(wěn)定性，人們引入了電容器溫度系數(shù)這一概念，電容器溫度系數(shù)定義為：即溫度變化一度時(shí)，電容量的相對(duì)變化率。由上式可以看到，影響電容器電容量的溫度穩(wěn)定性的因素除與金屬電極、極板距離有關(guān)外，主要取決于電容器所用的電介質(zhì)材料。上式第一項(xiàng)與電容溫度系數(shù)的定義具有一樣的形式，所以定義溫度變化一度時(shí)，介電系數(shù)的相dTdrr1對(duì)變化率為介電系數(shù)的溫度系數(shù)。即：本實(shí)驗(yàn)通過(guò)確定不同溫度下被測(cè)介質(zhì)材料試樣的，計(jì)算出各個(gè)溫度下的，并計(jì)算、xCxa。tana三、實(shí)驗(yàn)儀器和材料三、實(shí)驗(yàn)儀器和材料1、 儀器：LCRLCR測(cè)試儀LCR-815B ，直流電源SS1792 ，電爐，溫度計(jì)，測(cè)試夾具。2、 材料：皮革、紙、瓷等。-. z四、實(shí)驗(yàn)要求四、實(shí)驗(yàn)要求1、測(cè)量電極的幾何尺寸、實(shí)驗(yàn)樣品的厚度并列表；a)根據(jù)測(cè)量的計(jì)算出相應(yīng)的溫度下的，列表并做出，曲線； xCxTxTtanb)根據(jù)，曲線，求出