Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Матеріали мехатронних пристроїв", страница 14

Із останнього рівняння отримуємо формулу для розрахунку tgd діелектрика досліджуваного конденсатора:

                                               ,                                  (4.12)

де U_x- ефективне значення напруги на C_x в B;

     C_x- в фарадах,

     W- в Джоулях.

При визначенні ефективної вмісткості значення Q_xm і Uxm відповідають вершинам петлі гістерезиса:

                                     ,                                  (4.13)

                                      ,                          (4.14)

                                         ,                                    (4.15)

Таким чином, після отримання на екрані осцилографа залежності між Qx і Ux визначають вмісткість конденсатора Сх за формулою (4.2), втрати по (4.10), - по (4.12).

Значення  розраховується за формулою:

                                            ,                                    (4.16)

де h-товщина зразка в см;

    r-радіус електрода в см;

   C_x- вмісткість у пФ.

Геометричні розміри зразків вказані на робочому столі.

4.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання

1. Зібрати схему виміру згідно рис. 2.3.

2.  Включити генератор і осцилограф.

Вихідна напруга генератора, “горизонтальне посилення” і “вертикальне посилення” осцилографа зменшити до нуля. Встановити промінь осцилографа в центрі екрану.

3. Дати невелике горизонтальне і вертикальне усилення осцилографа і, збільшуючи вихідну напругу генератора, отримати петлю гістерезису в режимі насичення матеріалу. Ручками горизонтального і вертикального усилення встановити розмір петлі, зручної для виміру і без викривлень. Виміряти вольтметром напругу на вході горизонтального і вертикального усилення осцилографа, перенести петлю гістерезису міліметрового паперу, заміряти вертикальний, горизонтальний розміри петлі. Розрахувати масштаби за віссями (В/см) і масштаб для виміру зарядів (Кл/см).

                                                     m_x= ;В/см                              (4.17)

                                                        m_y= ; В/см                          (4.18)

 

                                                               mq=m_yC₀ ;                                     (4.19)

           У подальшому ручки горизонтального і вертикального усилень осцилографу не чіпати!

Обробка результатів

1. Зняти залежність Q_x=f(U_x). Для цього взяти 8-10 вхідної напруги U, вимірюючи її від 0 до напруги, відповідно до моменту насичення. Перенести з екрану осцилографа на міліметровий папір відповідні петлі гістерезису, визначити горизонтальне і вертикальне відхилення променя. На рисунку обов’язково повинні бути відмічені вертикальна і горизонтальна вісі екрану осцилографа. По клітинкам вирахувати площу петлі гістерезису.

2.  Визначити залежність tgd=f(U_x).

.             

Результати розрахунків і змін занести в таблицю 4.1.