Изучение элементарной теории поляризации неполярных диэлектриков

БНТУ

Кафедра технической физики

Лаборатория: «Электричество и магнетизм».

Отчёт

по лабораторной работе №204 - В

“Изучение элементарной теории поляризации неполярных диэлектриков ”.

Выполнил:

Проверил:

Минск 2005г.

Цель работы:

Изучение элементарной теории поляризации неполярных диэлектриков.

Задачи:

1)  Установить экспериментальную зависимость ёмкости цилиндрического конденсатора С от уровня h заполнения его жидким неполярным диэлектриком и начертить график C(h). С помощью этого графика определить диэлектрическую проницаемость неполярного диэлектрика.

2)  Рассчитать линейную и поверхностную плотности свободных и связанных зарядов, векторы напряжённости электрических полей свободных и связанных зарядов, вектор поляризации и плотность электрической энергии.

3)  Начертить график tgd(C) и определить активное сопротивление R конденсатора в схеме параллельного замещения.

Схема установки:

Выполнение работы:

С	177,3 pF	169,1 pF	161,7 pF	145,7 pF	133,0 pF
h	30 мм	50 мм	70 мм	110 мм	150 мм
tg d	0.0256	0.0265	0.0277	0.0306	0.0331

DС = 145,7 – 133,0 пФ = 12,7 пФ

Dh = 150 – 110 = 40 мм             

к = -0,377 пФ/мм; С0 = 187,82 пФ          Уравнение графика: С = kh + C0

k = -0.0002 1/пФ                     tgd0 = 0.0558           Уравнение графика: tgd = kС + tgd0

Сопротивление конденсатора С:

R₁=35.065 МОм

R₂=35.517 МОм

R₃=32.165 МОм

R₄=35.698 МОм

R₅=36.153 Мом

U=80B,  R=68мм r=34мм H=240мм.

	e	c	t	tp	P	a/v0	E	Ep	E0	W
Величина	1,56	0,52	82,32	29,71	133,23	0,15	26658,25	-15053,75	41712	4,920
размерность			нКл/м	нКл/м	нКл/м2		В/м	В/м	В/м	МДж/м3

Выводы:

Явление поляризации диэлектрика вызывается смещением электрических зарядов на малые расстояния под действием внешнего и внутреннего электрических полей.

Поверхностные поляризационные заряды, называемые также связанными зарядами, создают электрическое поле поляризации Е_р, противоположное внешнему полю Е₀ (конденсатора).