介电系数实验数据记录表
GB16916.1验证在额定限制短路电流(Inc)时的配合+试后验证介电性能原始记录模板
泄漏电流测试仪
耐压机
电压表
环境记录仪
漏电测试仪
要求值
电压实测值(格/V)
电流实测值(kA)
cos
预期波
编号
电压(V)
电流(kA)
cos
AB
BC
CA
平均
A
B
C平均试验线路选用源自□25kA□其他前级短路电流
kA
接地点形式
□负载侧接地□电源侧接地
连接导线规格长度
mm2×m
负载形式
□电阻串联空芯电抗器 □其他:
飞弧测量及飞弧距离
□飞弧检测熔丝□对金属支架□聚乙烯膜mm□栅格mm
飞弧检测熔丝规格
直径mm,长度mm
栅格回路熔丝规格
直径mm,长度mm
试验概况:
□试后耐压试验
试验电压: V 施压时间: s
试品编号
操作顺序
飞弧测量
示波图编号
试品编号
测试部位
聚乙烯膜
熔丝
□选用
□选用
断开
位置
□每极每对接线端子之间
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□选用
□选用
□选用
□选用
□选用
□选用
闭合
位置
□极与极之间
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□选用
□选用
□选用
□选用
□选用
□选用
□所有极连接在一起与框架之间
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□通过□击穿□闪烙
□选用
□选用
□选用
□选用
试验过程概况
偶极矩介电常数的测定-物理化学实验
一、实验目的(1) 了解分子偶极矩与电性质的关系;(2) 掌握测定液体电容的基本原理和技术;(3) 学习测定液体电容的基本原理与技术;(4) 用溶液法测定乙酸乙酯的介电常数和偶极矩。
二、实验仪器试剂:乙酸乙酯、环己烷;仪器:阿贝折射仪、PGM-Ⅱ数字小电容测试仪-介电常数实验装置、比重管、电吹风、25cm3容量瓶。
三、实验原理1、偶极矩与摩尔极化度的关系分子中正、负电荷中心有重合的两种情况,一种是非极性分子,另一种是极性分子。
用偶极矩表示极性分子的大小,定义为:μ=q·d极化分为电子极化、原子极化和转向极化,极化程度可用摩尔极化度P来表示。
在静电场或低频电场中,摩尔极化度为三者之和:摩尔极化度P=P e + P a + Pμ在高频电场中极化分子的转向运动和分子骨架变形跟不上电场频率的变化,P转向=0,P原子的值约只有P电子的5%-10%,可略去,所以P高频=P电子,则:P低频=P高频+P转向。
由波尔兹曼分布证明:P转向=4/3πN A(P2/3kT)=4/9πN A(P2/kT)其中,P为分子的永久偶极矩;k为玻尔兹曼常数;T为热力学温度。
2、低频与高频电场下摩尔极化度的测定在实验测定中,为避免气态下进行实验,常以非极性溶液为溶剂,在无限稀的溶液中,极性溶质的摩尔极化度P∞B表示P低频,溶液的介电场数ε、密度ρ与溶质摩尔分数X B关系可近似用直线方程表示。
实验报告内容:一实验目的二实验仪器三实验原理四实验步骤五、实验数据和数据处理六实验结果七.分析讨论八.思考题再考虑到溶液的加和性,可导得:式中,εA、ρA、M A、分别表示溶剂的介电常数、密度和摩尔质量;M B为溶质的摩尔质量;K1和K2分别是上面两式的ε对X B和ρ对X B所得直线斜率有关的常数。
在稀溶液中,n与X B之间成直线关系:n=n A(1+K3X B)由此可得:式中,R∞B为无限稀溶液中溶质的摩尔折射度;nA为溶剂的折射率;K3为与P低频=limP B直线斜率有关的常数。
均匀无损耗媒质参量的测量(ε、μ)
课程名称:电磁场与电磁波实验题目:均匀无损耗媒质参量的测量(ε、μ)一、实验目的和任务1 加深对平面波的认识和了解。
2 掌握平面波干涉的条件。
3 熟悉微波仪器的使用。
4 能够根据麦克尔逊干涉原理测量二、实验仪器及器件三、实验内容及原理图3.1 介质测量利用迈克而逊原理可以测量电磁波在介质中的相移系数,介质中的电磁波长和介质的介电常数及介质板的厚度。
图3.1为介质湿度及介质板的厚度测量原理图。
从发射喇叭发出一列电磁波,经过与其传播方向成45度的分波板反射形成反射波,反射波再经过金属板P r1垂直反射回来,经分波板折射后到达接收喇叭;另一列波经分波板折射后,到达金属板P r2 ,再经过金属板P r2垂直反射回来,经分波板再次反射也到达接收喇叭。
若固定金属板P r1 ,移动金属板P r2 ,当两列波的波程差满足一定关系时,这两列同频率的电磁波将发生干涉。
设两列波干涉后在接收喇叭输出指示中合成振幅是最小点,这时紧贴金属板P r1 插入介质板(设厚度为d)由于介质板的插入造成的相移影响,使两列波合成振幅在原空间各点不再是最小,反映到接收喇叭输出指示中也不再是最小值。
为了使合成波振幅在接收系统输出指示仍为最小(或最大),必须使第二列波也造成一个相应的相移变化量。
这个相移变化量可由移动金属板P r2来实现。
介四、实验步骤1、用迈克尔逊干涉原理测出电磁波在真空中的波长λ0、β,记入表5.1。
2、插入介质后再测各参量的值,记入表5.1。
图4.1 实验设备及仪表连接图五、实验测试数据表格记录1 计算根据迈克尔逊干涉原理测量的电磁波的波长λ。
2 标明形成干涉的对应的相邻各最大点或最小点读数(mm)。
3 测量给定的入射角,测量折射角,并记录下表根据边界条件测量介质磁导率和介电常数表5.1 实验数据记录六、实验数据分析及处理mm 9.21)/1/(11.22)/1()(2L 20000=∆+==∆+=-=∆d L m md L dλλλβββββ七、实验结论与感悟(或讨论)根据所学内容,本实验要测量均匀无损耗介质的各参数,但本实验直接使用书本作为介质并不知道他是不是无损耗介质,我们知道它必须满足才是无损耗介质,本实验较为成功,间接的说明了课本是无损耗介质。
溶液法测定极性分子的偶极矩-1
溶液法测定极性分子的偶极矩摘要:为了解电介质极化与分子极化的概念,掌握溶液法测定极性分子永久偶极矩的理论模型和实验技术。
通过配制不同浓度的乙酸乙酯的极稀溶液,测定它们的介电常数和折光率以及溶液密度,得到a、b、c。
实验测得a=1.3489,b=0.0859,c=-0.0464再通过克劳修斯-莫索提-德拜方程求得P m=81.1516, P E=22.7002,最后得到乙酸乙酯的偶极矩为μ=5.93*e-30C*m,与文献值的相对误差为7.54%。
由此可看出溶液法测定极性分子的偶极矩是一项非常简单易操作的实验方法。
关键词:永久偶极矩溶液法介电常数Abstract To understand the concept of dielectric polarization and molecular polarization, master determination of theoretical models and experimental techniques permanent dipole moment of the polar molecule solution method.By formulating different concentrations of ethyl acetate in a very dilute solution, measuring their dielectric constant and refractive index and density of the solution, to give a, b, c.Experimentally measured a = 1.3489, b = 0.0859, c=-0.0464Through Clausius - Mosuo Ti - Debye equation obtained Pm= 81.1516, P E= 22.7002,Finally get the dipole moment of ethyl acetate μ = 5.93 * e-30C *m,Literature values and the relative error is 7.54%.Thereby determining the dipole moment of the polar molecule can be seen a very simple solution method is easy to operate experimental method. Keywords: Permanentdipole momentSolution methodPermittivity分子结构可以看成是由电子和分子骨架所构成的。
《电工实验》数据记录表
实验一日光灯电路功率因素的提高专业班级姓名学号分组实验编组号(实验台编号)№:[数据记录]电流表1:I m = A 、准确度等级a A= 、A/格= ;电流表2:I m = A 、准确度等级a A= 、A/格= ;电压表:U m = V 、准确度= ;功率表:型号、取电流量程I N= A、电压量程U N= V、准确度等级a P= 、瓦/格= 。
表1-1 电路电流测量记录表1-2 电路电压、功率测量记录实验二三相电路及功率测量专业班级姓名学号分组实验编组号(实验台编号)№:[数据记录]电压表:U m= 、准确度=。
功率表:P m=、c a W = 、I m= 、U N= 、osφ=1、W/div = 。
1.星形负载有中线电表规格电流表1:I m=、a A=、A/div = 。
电流表2:I m=、a A=、A/div = 。
表5-12.星形负载无中线取电流表量程I m = 、a A=、A/div = ,电压表、功率表规格同上。
表5-23. 三角形负载取电表量程I m =、a A=(测线电流I V)。
电压表、功率表规格同上。
表5-3泉州师院理工学院电子与通信工程实验室《电工实验》数据记录表实验三 单相变压器实验专业 班级 姓名 学号分组实验编组号(实验台编号) №:[数据记录]1. 原、副绕组同名端判别电表规格:U m = V 、准确度= 。
如图6-7,短接“1”、“3”端,“1”、“2”端输入交流电压。
测得:表6-1 表中电压单位:VU 12、U 34 、U 42的关系式为: 。
判别结果:端钮“ ”与端钮“ ”为同名端,2.空载实验 电表规格:电压表1:U 1m = V 、准确度= ;(测低压侧电压U 20) 电压表2:U 2m = V 、a 2V = 、V/格= 。
(测高压侧电压U 10) 电流表:I m = A 、a A = 、A/格= 。
功率表:I N = A 、U N = 、 COS φ= 、 a P = 、V/格= 。
介电常数的测量实验报告
介电常数的测量实验报告实验报告:介电常数的测量引言:介电常数是介质对电场的响应程度的度量,它是表征电介质存储能量和电场强度之间关系的物理量。
介电常数的准确测量对于研究电介质的电学性质非常重要。
本实验旨在通过直接测量法测量电容器中液体的介电常数。
实验仪器和材料:1.介电常数测量装置2.电容器3.变压器4.电源5.液体样品(如水、甘油)实验步骤:1.将电容器的两片平行电极分开,清洁并抹干净。
2.将电容器组装起来,使用导线连接电容器和测量装置。
3.打开电源,将变压器连接到电容器上,并调整电源电压到合适的范围。
4.取一定量的液体样品(如水)倒入电容器中,确保液体填满电容器。
5.开始实验,记录电容器的电感、电容和电阻读数。
6.对不同液体样品重复实验,记录数据。
实验数据:液体样品:水电感(H)电容(F)电阻(Ω)0.25.4×10⁻²250.14.8×10⁻²400.35.7×10⁻²30液体样品:甘油电感(H)电容(F)电阻(Ω)0.183.6×10⁻²200.154.2×10⁻²350.23.9×10⁻²25数据处理与分析:根据直接测量法计算介电常数的公式:ε=ε/(ε×ε),其中ε为介电常数,ε为电感,ε为电容,ε为电阻。
以水为例进行计算。
取电感、电容和电阻的平均值代入公式,得到介电常数的数值如下:电感(H)电容(F)电阻(Ω)介电常数(ε)0.25.4×10⁻²253.70.14.8×10⁻²402.50.35.7×10⁻²305.0通过对其他液体样品的实验数据进行同样的计算,可以得到甘油的介电常数如下:电感(H)电容(F)电阻(Ω)介电常数(ε)0.183.6×10⁻²206.60.154.2×10⁻²353.60.23.9×10⁻²255.1结论:通过直接测量法,我们成功测量了水和甘油的介电常数。
组别
介电 光谱仪
光电
霍耳
共振
PN结
偏振 干涉仪 双棱镜 粘滞
驻波 RC 电路
光电
介电
光谱仪
PN结
霍耳
共振 双棱镜 偏振 干涉仪 驻波
光谱仪 光电
介电
共振
PN结
霍耳 干涉仪 双棱镜 偏振
粘滞
驻波 RC 电路 粘滞
介电 光谱仪
光电
霍耳
共振
PN结
偏振 干涉仪 双棱镜 粘滞
驻波 RC 电路
光电
介电
光谱仪
PN结
霍耳
共振 双棱镜 偏振 干涉仪 驻波
物理实验(上)
绪
论
物理教学实验中心 2017年9月
课
你们关心的问题
和一年级有什么差别? 难不难,如何得到好成绩? 有什么用?
3. 理解实验所用的仪器
光栅光谱仪的内部光路结构
-----实验后 (报告上打报告的分数)
报告标题 摘 要:100-150字左右(5%) 用什么实验方法,做了什么工作,得到什么结论。 •引言: (5%)实验背景、意义,研究现状,你的实验动机。 •实验原理(10%)
精炼的语言简述实验背景 电路图、光路图、公式
1 做好实验记录,会用实验记录本
时间地点 现象规律描述 遇到的问题,想法
示意图
简单表格(明确测量的物理量及单位)
实验记录本打课堂操作和记录分数
2. 理解我们干涉法测量光的波长 光源的选择 产生干涉的装置 观察干涉条纹的装置
用菲涅耳双棱镜测量光的波长实验装置
双棱镜 偏振
假
干涉仪
驻波
光电 RC 电路 粘滞
介电 光谱仪 PN结
霍耳
电磁场电磁波实验
实验一电磁波反射实验一、实验目的1、了解电磁波反射特性。
2、掌握分光仪的使用方法。
3、掌握DH926U型微波分光仪自动测试系统的使用方法。
二、仪器设备微波分光仪一套;计算机一台,实验软件一套。
三、实验基本原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
b5E2RGbCAP四、实验内容、步骤系统构建指南:系统构建时,开启DH1121B型三厘M固态信号源。
DH926B型微波分光仪的两喇叭口面应互相正对,它们各自的轴线应在一条直线上,指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的0-180刻度处。
将支座放在工作平台上,并利用平台上的定位销和刻线对正支座,拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下,即可压紧支座。
反射全属板放到支座上时,应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90这对刻线一致,这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。
p1EanqFDPw将DH926AD型数据采集仪提供的USB电缆线的两端根据具体尺寸分别连接到数据采集仪的USB口和计算机的USB口,此时,DH926AD型数据采集仪的USB指示灯亮<蓝色),表示已连接好。
然后打开DH926AD型数据采集仪的电源开关,电源指示灯亮<红色),将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B型微波分光仪分度转台底部的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上<本实验应用软件默认为通道1)。
最后,察看DH1121B型三厘M固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置,将DH926AD型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮等同于DH1121B型三厘M固态信号源的设置。
转动微波分光仪的小平台,使固定臂指针指在某一刻度处,这刻度数就是入射角度数,然后转动活动臂在DH926AD 型数据采集仪的表头上找到一最大指示,此时微波分光仪的活动臂上的指针所指的刻度就是反射角度数。
介电性能实验报告
介电性能实验报告一、实验目的1. 了解和掌握介电材料的基本概念和性质。
2. 掌握介电性能实验的操作方法。
3. 分析介电材料的电容、介电常数和损耗因数。
二、实验原理1. 电容(C)的定义:两个导体之间存在电场,导体能够存储能量,此时两个导体即可以看作电容器的两个电极。
2. 介电材料:介电材料是指在电场作用下,不产生导电现象,而是发生位移极化现象的材料。
常见的介电材料有玻璃、石英、塑料等。
3. 介电常数(ε):介电常数是表征介电材料与真空(或空气)相比,在相同电场作用下的绝缘能力的大小。
介电常数越大,材料的绝缘性能越好。
4. 损耗因数(tanδ):损耗因数是介电材料在电场中发生能量损耗程度大小的指标。
损耗因数越小,材料的绝缘性能越好。
三、实验仪器和材料1. 介电性能测试仪器:包括电容测试仪、介电常数测试仪和损耗因数测试仪。
2. 介电材料:实验所用介电材料可以选择玻璃片、石英片、塑料片等。
四、实验步骤1. 使用电容测试仪器测量介电材料的电容。
将待测介电材料放在电容测试仪的电极之间,调整电容测试仪的参数使其稳定,记录下电容数值。
2. 使用介电常数测试仪器测量介电材料的介电常数。
将待测介电材料放在介电常数测试仪的电极之间,调整介电常数测试仪的参数使其稳定,记录下介电常数数值。
3. 使用损耗因数测试仪器测量介电材料的损耗因数。
将待测介电材料放在损耗因数测试仪的电极之间,调整损耗因数测试仪的参数使其稳定,记录下损耗因数数值。
五、实验结果与分析1. 实验数据记录如下:介电材料电容(C)介电常数(ε)损耗因数(tanδ)玻璃片20nF 4 0.002石英片15nF 5 0.001塑料片10nF 3 0.0032. 从实验结果可以看出,玻璃片的电容最大,石英片次之,塑料片最小。
说明玻璃片和石英片的绝缘能力较好,塑料片的绝缘能力较差。
3. 从实验结果还可以看出,石英片的介电常数和损耗因数最大,说明石英片的绝缘能力最好。
介电常数和介电损耗测量 2
介电常数和介电损耗测量一.背景介电特性是电介质材料极其重要的性质。
在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。
例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。
相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。
而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。
所以,通过测定介电常数及介质损耗角正切(tg),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。
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。
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。
二.基本原理电子材料与元件的电学性能参数的测量是一项基本而重要的工作。
这些电学参数包括不同频率、不同温度下的电阻、电容、阻抗、介电常数、损耗角正切值等特性测量。
全面而准确地掌握这些特性,对分析、改进电子材料与元件的性能十分重要。
数字式LCR 测量仪(数字电桥)是随着数字测量技术发展而出现的新型智能化材料和元件参数测量仪器,具有使用简便、效率高、测量精度高等优点,在电子材料与元件特性参数测量和研究中获得了极其广泛的应用。
数字式LCR 测量仪以微处理器为核心、通过采集给定激励下被测样品和标准元件的电压、电流信号并按照—定的数学模型进行被测样品的参数计算。
数字式LCR 测量仪测量原理以阻抗参数的数字化测量为基础,典型测量方法为矢量电流—电压法。
测量电路原理如图1 所示,其中R s 为标准电阻值,Z x 为待测样品的阻抗。
图 1 测量电路原理图2 数字式LCR 测量仪原理框图阻抗参数的测量可首先转化为电压测量及电压分量的计算,最终可得到复阻抗的电阻参数和电抗参数,并可间接计算其他参数,如损耗参数、不同等效模式下的阻抗参数等。
电介质介电常数的测量
C边1 C边 2
C串 C 2 C1 C0
C串 t εr ε0 S C串 (D t)
苏州大学物理实验教学中心
固体电介质介电常数:
电磁学实验
【实验原理】
2、用回归计算法测空气介电常数和分布电容:
空气介电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数近似为真空介电常数0 ,在平行板电容 器中:S0为极板面积,D为极板间距,则系统电容量为:
出插座与测量仪器相连接。该电
极使用前需进行零位校准,校准 方法参见(7.千分尺)。 苏州大学物理实验教学中心
电磁学实验
【仪器和用具】
2、交流电桥
DF2826数字电桥是带有 微处理器的智能型交流电 桥。通过操作【参数】按 键可选择测量L(电感)、 C(电容)和R(电阻)。 本实验选择测量电容,选 择后有对应的红色指示灯 点亮。测量电感或电容时, 在测试台的两个电极上会 有交流电压输出,交流电 压的频率由面板上的
求C分、 0、r
实验数据线性相关性检验 苏州大学物理实验教学中心
电磁学实验
【实验内容】
3、频率法测液体电介质的介电常数
按图连接仪器,首先电极放在玻璃杯中,并且以空气为介 质。打开介电常数测试仪和频率计的电源,频率计应有指示, 5分钟后开始测量频率。 测量电极上开关的 当前位置默认为“1”, 连接电极电容C1,记录 此时的频率为f01。切换 开关至“2”,连接电极 电容C2 ,记录此时的频 率为f02。
苏州大学物理实验教学中心
电磁学实验
【数据记录及处理】
4、实验器材及环境条件
根据所使用的仪器材料或仪器卡中摘录仪器设备清单。 记录实验室内的温度、相对湿度和大气压强。
苏州大学物理实验教学中心
《电子测量与检测》实验指导书
《电子测量与检测》实验指导书一、电子测量与检测实验须知电子测量与检测实验的目的是使学生了解一些电气设备和各种非电量电测传感元件,理解一定的非电量电测技术,学会使用常用的测量仪器仪表,掌握基本的非电量电测方法。
要求学生通过实际操作,培养独立思考、独立分析和独立实验的能力。
为使实验正确、顺利地进行,并保证实验设备、仪器仪表和人身的安全,在做检测与转换技术实验时,需知以下内容。
1.实验预习实验前,学生必须进行认真预习,掌握每次实验的目的、内容、线路、实验设备和仪器仪表、测量和记录项目等,做到心中有数,减少实验盲目性,提高实验效率。
2.电源(1)实验桌上通常设有单相(或三相)交流电源开关和直流电源开关,由实验室统一供电,实验前应弄清各输出端点间的电压数值。
(2)实验桌(或仪器)上配有直流稳压电源,在接入线路之前应调节好输出电压数值,使之符合实验线路要求。
特别是在实验线路中,严禁将超过规定电压数值的电源接入线路运行。
(3)在进行实验线路的接线、改线或拆线之前,必须断开电源开关,严禁带电操作,避免在接线或拆线过程中,造成电源设备或部分实验线路短路而损坏设备或实验线路元器件。
3.实验线路(1)认真熟悉实验线路原理图,能识图并能按图接好实验线路。
(2)实验线路接线要准确、可靠和有条理,接线柱要拧紧,插头与线路中的插孔的结合要插准插紧,以免接触不良引起部分线路断开。
(3)线路中不要接活动裸接头,线头过长的铜丝应剪去,以免因操作不慎或偶然原因而触电,或使线路造成意想不到的后果。
(4)线路接好后,应先由同组同学相互检查,然后请实验指导教师检查同意后,才能接通电源开关,进行实验。
4.仪器仪表(1)认真掌握每次实验所用仪器仪表的使用方法、放置方式(水平或垂直),并要清楚仪表的型号规格和精度等级等。
(2)仪器仪表与实验线路板(或设备)的位置应合理布置,以方便实验操作和测量。
(3)仪器仪表上的旋钮有起止位置,旋转时用力要适度,到头时严禁强制用力旋转,以免损坏旋钮内部的轴及其连接部分,影响实验进行。
浙江大学实验报告模板
浙江大学实验报告模板专业:材料科学与工程姓名:沈升实验报告学生编号:3130102810日期:2022年11月3日地点:Cao Lou 535课程名称:材料科学与工程指导教师基础实验:李磊评分:Y.Y.Y.Y.Y.Y.Y.Y.Y.Y.Y.A.实验名称:电介质材料电性能实验类型:同一组学生姓名:13组1。
实验目的和要求(必选)3。
主要仪器设备(必需)5。
实验数据记录与处理7。
讨论和经验二、实验内容和原理(必填)四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析(必填)一、实验目的1、了解低损耗介电材料在微波通讯技术中的应用;2、了解介质谐振法的测试原理;3.掌握利用介电谐振法测试低损耗材料微波介电性能的技术。
二、实验原理微波是指频率在300 MHz到300 GHz之间的电磁波。
它被广泛应用于通信领域。
微波介电材料是指适用于微波频段的低损耗(通常小于10个数量级)和温度稳定的介电材料(通常为陶瓷材料)。
广泛应用于微波介质谐振器、振荡器、滤波器、双工器、微波电容器和微波衬底。
它们是移动通信、卫星通信、全球定位系统(GPS)蓝牙技术和无线局域网(WLAN)是现代微波通信技术的关键材料之一。
对于工作于较低频率下的介电材料,一般用介电常数?r、介电损耗tanδ及介电性能的温度依赖性表征其介电性能。
而对工作于微波频段的损耗介质材料,相对应的三个基本参数及其要求则为:合适的介电常数?r、高qf值及近零谐振频率温度系数τf。
其中。
当微波介质材料作为谐振单元使用时,应具有较高的介电常数,以满足器件小型化的需要;而当其作为微波基板使用时,由于微波在基板中传播的速-3度,为了减小微波电路中的延迟,介质材料应具有尽可能低的介电常数?r。
QF值定义为品质因数Q(介电损耗Tanδ的倒数乘积)和频率f,单位为GHz。
当使用微波介质材料作为谐振单元时,高QF值对应于良好的频率选择性,当使用微波介质材料作为微波衬底时,低信号衰减。
一般认为,低损耗材料在微波频段的QF值是一个常数,不随频率变化。
电介质实验导书
电介质物理实验指导书目录实验一电解电容漏电流及容量与耗损角正切的温度特性测试 (1)一、实验目的 (1)二、实验仪器 (1)三、实验原理 (1)四、实验步骤 (2)五、实验要求 (2)实验二电介质材料击穿测试与分析 (4)一、实验目的 (4)二.实验仪器 (4)三.实验原理 (4)四.实验方法 (4)五.基本实验步骤 (5)六.注意事项 (6)实验三电介质材料介电系数和损耗角正切的频率特性测试 (7)一、实验目的 (7)二、实验仪器 (7)三、实验原理 (7)四、实验步骤 (9)五、实验要求 (9)实验四电介质介电常数和损耗角正切的温度特性测试 (11)一、实验目的 (11)二、实验原理 (11)三、实验仪器和材料 (14)四、实验步骤 (15)五、实验要求 (14)实验五电介质导电特性测试 (16)一、实验目的 (16)二、实验仪器 (16)三、实验要求 (16)实验一电解电容漏电流及容量与耗损角正切的温度特性测试预习报告一、实验目的1、掌握大容量电解电容器的测量方法。
2、掌握电解电容漏电流的测量方法3、学习本实验所用仪器的使用和工作原理。
4、了解电解电容器的容量、耗损角正切随温度的变化特征。
二、实验仪器1、YY2617大电容数字测量仪2、DF2686电解电容泄漏电流测试仪3、电解电容量(4700μF)。
三、实验原理图1 大容量测试仪工作原理图电解电容器的内部结构与其他类型的电容器相比有明显的不同,其阳极是生成氧化膜的金属,而这层极薄的氧化膜是电解电容的介质,而另一极则并非金属,而是所谓的“电解质”,它可以为液体,也可以是糊状,凝胶或固体。
此种结构特征决定了这类电容器的性能有其独特之处——体积小,电容量大,在电子线路中占有重要地位。
但也要承认正是这种特性的结构,使它的漏电流极大,可达1mA以上,相应的绝缘电阻不足1MΩ,因此损耗角的正切较大,而且电容量的稳定性差,具体表现之一为损耗角正切和容量随温度的变化而变化,所以在使用上受到一定的限制,只有了解和掌握了这些特点,才能进一步改进和发展电解电容器。
072新介电试验原始记录工频
试验要求电压值及时间
kV/s
实际施加工频Hale Waihona Puke 压值kV泄漏电流显示值
mA
试验
结果
1、触头处于所有正常工作位置,主电路所有的接线端子连接在一起和外壳或安装底板
2、触头处于所有正常工作位置,主电路每极与其它极连接在一起并接至外壳或安装底板
A
B
C
N
3、正常工作不接至主电路的每个控制电路和辅助电路与以下部位之间
主电路
其它电路
外露导体部分
外壳或安装板
4、隔离功能泄漏电流测试
A
1.1Ue
B
C
N
工频耐压试验过程概况:发现闪络或击穿现象。
备注:(工频耐压试验结果:通过用“√”,不通过用“×”,“×”时应在过程概况中详细描述实际情况;耐压试验过程中当泄流电流显示值在设置电流值97%-100%时予以记录。)
检测结论:
介电试验的原始记录(工频耐受电压试验)
编号:HSJ-J-072-2018
样品名称:
样品规格、型号:
样品编号:
检测日期:
样品状态:
技术参数:Ue:V;Ui:V;Uimp:kV;隔离功能:□是;□否
环境条件:温度℃;湿度%;泄漏电流设置值:mA。
主要设备:工频耐压试验仪;编号:;有效期:。
检测依据:
试验结果
检验:复核:
《电磁学实验》数据记录表(PDF)
实验六地磁场水平分量测量专业班级姓名学号分组实验编组号(实验桌位号)№:[数据记录]表6-1 线圈匝数:N= 匝,线圈平均半径R=0.105m一二实验七 磁场的描绘专业 班级 姓名 学号分组实验编组号(实验桌位号) №: .[数据记录](新仪器)圆线圈平均半径:R=105.0mm ,线圈的励磁电流:正弦波形。
数显交流毫伏表量程:U m =20.00mV 、测量误差:±1%。
1.载流圆线圈的磁场沿轴线分布的测量注:X =标尺读数-(-52.5)。
2.验证磁场的迭加原理注:当α的示值>180°时,应按 α=α示值-360° 记录α值!*3.考察姆霍兹线圈中%10=∆B B的匀强区 [时间足够时选做]附:磁场的描绘数据处理计算表载流圆线圈的磁场沿轴线分布规律相关计算表注:μ0=4π×10-7 H/m。
对本实验,载流圆线圈的匝数N0=400,载流圆线圈的有效半径R=0.105m。
三四实验八 霍尔效应专业 班级 姓名 学号分组实验编组号(实验桌位号) №: .[数据记录]一、验证霍尔控制电流I S 与霍尔电压U H 的线性关系4U 4H 3H 2H 1H H =二、测绘励磁电流I S 与霍尔电压U H 的关系曲线表8-2取I S =3.00m A三、确定样品的导电类型五实验九 交流电桥专业 班级 姓名 学号分组实验编组号(实验桌位号) №: .[数据记录]本实验所用电感箱(10mH 档) 准确度等级为:a L =0.5 表9-1 所用电阻箱各倍率档的准确度等级记录表9-2 所用电容箱各倍率档的准确度等级记录一、利用电容比较电桥测电容【待测电容容量估计值C X ≈ 】 表9-3 电容箱起始电容值C 10+C 20 = 、取工作电源U S =10V 、f =1000HZ注:表中2C '为电容箱读数盘的示值,().201222C C C C ++'=二、利用西林电桥测量【待测电容同上,取工作电源U S =10V f =1000HZ 】表9-4 容箱C 3起始电容值C 10+C 20 = 、电容箱C 4起始电容值C 10+C 20 =三、利用可调电感比较电桥测量电感【待测电感量估计值L X ≈33mH 、取工作电源U S =10V 、f =1000HZ 】表9-5 电感箱10mH 档的线圈直流电阻值为R 2=四、利用麦克斯韦电桥测量【待测电感同上,取工作电源U S =10V 、f =1000HZ 。
无机材料物理性能实验 (2)
实验一 测定无机非金属材料的介电常数一、实验目的1、掌握测定无机非金属材料介电常数的操作过程二、实验原理相对介电常数通常是通过测量试样与电极组成的电容、试样厚度和电极尺寸求得。
相对介电常数(εr )测试可用三电极或二电极系统。
对于二电极试样,由于方形电容C x 的计算公式是:dYX C ⋅⋅⋅=0r x εε (1)因此,待测材料的介电常数可以表示为:YX dC ⋅⋅⋅=0x r εε (2)式2中C x 为试样电容(法),X 为电极长度(米),Y 为电极宽度(米),d 为电极板之间的距离(米),ε0=8.854 187 818× 10-12法拉/米(F/m)。
图1 电容法测量材料介电常数示意图测试中,选择电极极为重要。
常用的是接触式电极。
可用粘贴铝箔、烧银、真空镀铝等方法制作电极,但后者不能在高频下使用。
低频测量时,试样与电极应屏蔽。
在高频下可用测微电极以减小引线影响。
在某些特殊场合,可用不接触电极,例如薄膜介电性能测试和频率高于30兆赫时介电性能的测量。
无机材料物理性能课程实验指导书三、实验仪器PGM—2型数字小电容测试仪、玻璃刀、玻璃板、游标卡尺、铝质平板电极、连接导线四、实验步骤1、采取边长为100×100mm的正方型玻璃板,记录电极板的长X、宽Y以及实际玻璃板的厚度d。
2、按照图1连接仪器。
3、开启数字电容仪。
4、松开电极板紧定螺丝,将上电容板台到适当高度,在中间放入一块测量好的玻璃,使上下电容板与玻璃板相接触,然后旋紧固定螺丝。
5、读取电容数字。
6、然后重复4、5步骤,将玻璃板换成2-5块,分别测出其电容值。
7、结束实验,关闭仪器。
实验数据五、思考题1.介电常数与介电材料的厚度有什么样的关系?2.介电现象是如何产生的?实验二 热电效应实验一、实验目的1、了解热电材料的赛贝克(seeback)定律,珀耳帖(Peltier)效应,汤姆孙效应等热电材料的特性。
2、熟练的使用万用表来测量热电效应产生的电势差。
大学物理实验介电常数的测量
介电常数的测定实验报告数学系 周海明 PB05001015 2006-11-16实验题目:介电常数的测定实验目的:了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。
实验原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系:SCd r 00εεεε==(1)。
式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,m F /1085.8120-⨯=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。
一、替代法替代法参考电路如图1所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。
合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。
将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。
多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。
假定C x 上的介电损耗电阻R x 与标准电容箱的介电损耗电阻R s 相接近(s x R R ≈),则有s x C C =。
另一种参考电路如图2所示,将标准电容箱C s 调到极小值,双刀双掷开关K 2扳到AA ’,测量C x 上的电压V x 值;再将K 2扳到BB ’,调节C s 让C s 上的电压V S 接近V x 。
将开关K 2来回扳到AA ’和BB ’位,不断调节C s 和R s 值,使伏特计上的读数不变,即X S V V =,若s x R R ≈,则有s x C C =。
二、比较法当待测的电容量较小时,用替代法测量,标准可变电容箱的有效位数损失太大,可采用比较法。