材料介电常数的测试和分析.ppt

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1、材料介电常数的测试和分析主要内容实验目的实验原理实验仪器实验步骤注意事项思考题1实验目的理解介电常数的物理意义和测试原理。掌握固体介质相对介电常数的测试方法。掌握液体介质相对介电常数的测试方法。2实验原理一个平板电容器的容量C与平板的面积A成正比，而与板间的距离d成反比。这里的比例常数ε称为静态介电常数。写成（1）根据C=Q/V可知，如果在电容器两极板间放入电介质，则这个电容器的电容就要增加。带有电介质的电容C与不带有电介质（真空）的电容C0之比称为介质的相对介电常数，表示为（2）因此，式（2）可以写成（3）2.1固

2、体介质相对介电常数的测定D万用电桥D万用电桥t图1平行板电容器系统（4）（5）由（4）（5）可得：（6）2.2液体介质相对介电常数的测定介电常数测试仪示波器C02C01C02C01图2液体介质测试装置液体测试槽中已装有空气电容器（两个槽中为不同容量的空气电容器）。其原理为：我们知道RC振荡器频率为当介质为液体时（7）3实验仪器介电常数测量仪1台（套）（交流）万用电桥1台示波器1台烧杯500CC3个待测固体介质待测液体介质螺旋测微仪1个4实验步骤4.1用电桥法测定固体介质的相对介电常数（1）打开万用电桥，按图1所示将万

3、用电桥与测量仪接好，测试之前要先进行清零（包括开路和短路清零）。（2）清零之后将平行板电容器调至一定高度（即图1中所示D，D应大于固体介质厚度t），测出此时以空气为介质时平行板电容器的电容量C1。（3）将待测样品完全放入平行板电容器内，保持其高度不变，测出有介质时平行板电容器的电容量C2。（4）测出待测样品的厚度t、上表面面积S、平行板电容器的极间距离D，由公式（6）算出电介质的相对介电常数。4.2用频率法测定液体介质的相对介电常数（1）按图2所示将介电常数测量仪与示波器接好，将两个不同宽度的电容器放入玻璃杯中，调整

4、示波器直到得出比较稳定的波形，记录下此时的振荡频率f01，f02。（2）将液体介质倒入烧杯中，并浸没电容器，方法同（1）一样，测出两只不同容量电容器接入时所对应的振荡频率f1，f2。（3）用公式（7）计算液体介质的相对介电常数。4.3待测数据实验号DtSC0C1C2固体介质1固体介质2固体介质3实验号f01f02f1f2液体介质1液体介质25注意事项用电桥法测定固体介电常数时需要选择合适的频率，每改变一次频率范围时都要重新进行一次清零校正。用电桥法测定固体介电常数时，手要尽量不在样品周围晃动，以免有感应影响测量结果。

5、本实验所提供的塑料电容器可用于电容器油和变压器油两种介质的分组实验。每次测完一组液体介电常数时，都要把塑料电容器擦拭干净，以免影响下一组数据的测量。6思考题1.在测量固体、液体电介质的相对介电常数的过程中，能否移动或接触测量导线？为什么？2.对于厚度均匀，而形状不规则的固体样品，能否用本实验中的电桥法测试其相对介电常数？Thankyou!