Таблицы экспериментальных и расчетных данных, графики зависимостей.
Цель работы
Изучить методику определения удельного поверхностного и удельного объема электрических сопротивлений при постоянном напряжении, исследовать и обосновать их зависимость от приложенного напряжения, температуры и влажности.
Программа работы
1. Определить и твердых диэлектриков. Метод измерения, материал диэлектрика и величину испытательного напряжения выбрать по указанию преподавателя.
2. Для образцов твердых электроизоляционных материалов при комнатной температуре снять зависимость и от величины приложенного напряжения в интервале от 500 до 1500 В. Построить график зависимости и от напряжения.
3. В интервале температур от комнатной до С (5-6 точек) снять зависимость и образца электроизоляционного материала. Метод измерения и величину испытательного тела выбрать по указанию преподавателя. Построить график зависимости от температуры.
4. Сделать письменно выводы по проделанной работе.
3. Описание лабораторной установки и методика измерения ρ v и.
Для определения удельного сопротивления измеряется величина протекающего тока и . Определяем величины сопротивления, зная величину приложенного к электродам напряжения:
или .
Зная величины сопротивлений и измеряя геометрические размеры образца диэлектрика и электродов, определим удельные поверхностное и объемное сопротивления. На рисунок. 1.2 представлена упрощенная схема для измерения удельного объемного сопротивления ρ v.
На ней изображены: нижний высоковольтный электрод - 1; измерительный электрод - 2; охранное кольцо - 3; гальванометр - 4; испытуемый образец - 5. Для измерения ρv плоских образцов охранный электрод имеет форму кольца, которое расположено на поверхности концентрически с измерительным электродом. Охранное кольцо позволяет получить равномерное электрическое поле между электродами 1 и 2 (уменьшает влияние краевого эффекта). Поверхностный ток, который протекает по поверхности образца, с электрода 1 попадает на охранное кольцо и замыкается на источник, минуя гальванометр G. Таким образом, гальванометр будет измерять только объемный ток, проходящий через толщу диэлектрика.
Рисунок 1.2.- Схема для измерения удельного объемного сопротивления ρу
На рисунок. 1.3 представлена упрощенная схема для измерения удельного поверхностного сопротивления
Рисунок 1.3 - Схема для измерения удельного поверхностного сопротивления
Здесь используются те же электроды. Ток от источника подводится к охранному кольцу 3. Поверхностный ток Is протекает по поверхности материала, заключенной между охранным 3 и измерительным 2 электродами, и далее через гальванометр G замыкается на источник. Объемный ток, протекающий между электродами 3-1, замыкается на источник, минуя гальванометр G.
Таким образом, гальванометр измеряет только поверхностный ток Is. Производим измерение токов микроамперметром с высокой чувствительностью или гальванометром (последний позволяет измерять токи меньшей величины).
Объемное сопротивление R
где S - площадь измерительного электрода; h - толщина испытуемого
образца, м; d - диаметр измерительного электрода, м.
или
где d2 - диаметр (внутренний) охранного кольца.
Рисунок 1.4- Схема установки для измерения ρv и ρs
Таблицы экспериментальных и расчетных данных, графики зависимостей.
Таблица 1.1
Испытуемый материал
(В)
(А)
(Ом)
(Ом)
(В)
(А)
(Ом)
(Ом)
1.
2.
3.
4.
1. ρv ( )
2. ρs ( )
Таблица 1.2
Испытуемый материал
( )
(А)
(Ом)
(Ом)
(В)
(А)
(Ом)
(Ом)
1.
2.
3.
4.
3. ρv (t )
4. ρs (t )
Вывод
В ходе лабораторной работы изучили методику определения удельного поверхностного и удельного объёмного электрических сопротивлений.
Рассчитали удельное поверхностное рs и удельное объёмное рv электрические сопротивления. Построили графики зависимости рv=f(U) и рs=f(U).