Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов, страница 5

Экспериментально (по формуле (17)) и теоретически (по формуле (19)) определите ёмкость конденсатора , используя экспериментальные данные таблиц 1 и 2. Площадь поверхности обкладок конденсатора S = 0,0531 м². Результаты расчётов занесите в таблицу 4. Постройте графические зависимости теоретической и экспериментальной ёмкостей от расстояния между обкладками. Сравните полученные теоретические и экспериментальные значения . Определите, в каком диапазоне значений промежутка d теоретические и экспериментальные значения  наиболее совпадают.

Таблица 4. Зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между обкладками.

,  мм	2	4	5	10	15	20	30	40	70
, нФ
, нФ

2. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.

Пользуясь формулой (20) и экспериментальными данными таблицы 2 определите значения . Результаты расчётов занесите в таблицу 5. Сосчитайте среднее значение . Окончательный результат представьте в виде:  Сравните полученное экспериментальное значение с теоретическим  Ф/м. Объясните расхождение результатов.

Таблица 5. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.

, кВ	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
, ф/м

3. Измерение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора .

Определите значения , используя формулу (20) и экспериментальные данные таблицы 1. Результаты занесите в таблицу 6. Сосчитайте среднее значение . Сравните полученный результат с теоретическим  Ф/м..

Таблица 6. Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора.

,  мм	2	4	5	10	15	20	30	40	70
, ф/м

4. Определение диэлектрической проницаемости диэлектрика.

Используя формулу (23) и экспериментальные данные таблицы 3, определите зависимости диэлектрических проницаемостей воздуха  и твёрдого диэлектрика  от напряжённости электрического поля  в них. Результаты занесите в таблицу 7. Постройте графические зависимости .  ( = 0.98 см). Сделайте выводы.

Таблица 7. Зависимости .

,  кВ	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5

5. Определить погрешности косвенных измерений.

Содержание отчёта

Отчёт оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ.

Контрольные вопросы:

1.  Сформулируйте теорему Гаусса и условие потенциальности поля.

2.  Что называется электрическим зарядом? Какие заряды называются свободными, связанными, точечными, рассредоточенными?

3.  Дайте определение конденсатора. Чем определяется электрическая ёмкость конденсатора?

4.   Объясните физический смысл диэлектрической проницаемостью среды. От чего зависит значение диэлектрической проницаемости диэлектрика?

5.  Дайте определения: дипольного момента, поляризованности, вектора электрического смещения. Покажите связь этих физических величин с напряжённостью электрического поля.

6.   С чем связана погрешность определения  по формуле (6) при увеличении расстояния между обкладками конденсатора?