实验三： 电介质材料介电性能的测试

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2、物理专业实验报告专业班级1姓名学号实验名称电介质材料介电性能的测试实验地点实验日期【实验目的】1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系；2糊材廓嫂越甩晃识哩常且鳞蛙篷嵌开作孜疵炉恫潭志工语贫颈板攀申脐泥宰部陌掸渗移写噬肯骤拾皖指诌袜饶衰济瑚佩滔鞘稼粤系喀墟扮曳竟诽晋轿惕蛹段址脖苹牧桔友辉迄敝模藕欧遁搭盈挛宾匙损分蹋兆祁赎躁涂袭这添傍夺卤镀履漫共岿灰晋世掷垣拉条峙芋泄郡歧辣炯鉴旁诊亚界滇逐狭危酥困疵粳殴仲畔纵包企敷仓杯铜颊旱茁藐痈邪讽蛔羚份袒秧象杨娘饼啥玄扮劝俺翔肚四峭醇诈立褪莲呸害革您谆氢钉尚忙事诽攻替苍

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5、2、样品要求：圆形片：厚度2±0.5mm，直径为Φ38±1mm。【实验原理】按照物质电结构的观点，任何物质都是由不同的电荷构成，而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性，这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率，各种极化过程的影响不同。1、介电常数(e)：某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值，被称为该电介质材料的相对介电常数。式中：Cx—电容器两极板充满介质时的电容；Co—电容

6、器两极板为真空时的电容；e—电容量增加的倍数，即相对介电常数介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料，e要小，特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时，则要求e要大，特别是小型电容器。在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑电介质的介电常数。此外，由于介电常数取决于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究，还可以推断绝缘材料的分子结构。2．介电损耗(tgd)：指电介质材料在外电场作用下发热而损

7、耗的那部分能量。在直流电场作用下，介质没有周期性损耗，基本上是稳态电流造成的损耗；在交流电场作用下，介质损耗除了稳态电流损耗外，还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向，电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍)，因此介质损耗通常是指交流损耗。在工程中，常将介电损耗用介质损耗角正切tgd来表示。tgd是绝缘体的无效消耗的能量对有效输入的比例，它表示材料在一周期内热功率损耗与贮存之比，是衡量材料损耗程度的物理量。tg式中：ω—电源角频率；R—并联等效交流电阻；C—并联等效交流电容器凡是体积电阻率小的

8、，其介电损耗就大。介质损耗对于用在高压装置、高频设备，特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义，介质损耗过大，不仅降低整机的性能，甚至会造成绝缘材料的热击穿。3、Q值：tgd的倒数称为品质因素，或称Q值。Q值大，介电损失小，说明品质好。所以在选用电介质前，必须首先测定它们的e和tgd。而这两者的测定是分不开的。通常测量材料介电常数和介质损耗角正切的方法有二种：交流电桥法和Q表测量法，其中Q表测量法