介電常數(shù)實驗實驗報告

1、.介電常數(shù)實驗實驗?zāi)康?、了解介電常數(shù)的相關(guān)知識和其相關(guān)應(yīng)用。2、掌握測量介電常數(shù)的相關(guān)原理與測量方法。3、熟悉掌握課本知識，應(yīng)用所學知識。實驗原理介電常數(shù)是電介質(zhì)的一個材料特征參數(shù)。用兩塊平行放置的金屬電極構(gòu)成一個平行板電容器，其電容量為：C =?D 為極板間距， S 為極板面積，即為介電常數(shù)。 材料不同也不同。 在真空中的介電常數(shù)為0?？疾煲环N電介質(zhì)的介電常數(shù)，通常是看相對介電常數(shù)，即與真空介電常數(shù)相比的比值 r。如能測出平行板電容器在真空里的電容量 C1 及充滿介質(zhì)時的電容量 C2，則介質(zhì)的相對介電常數(shù)即為 ?= ?2?1然而 C1、C2 的值很小，此時電極的邊界效應(yīng)、 測量用的引線等引

2、起的分布電容已不可忽略， 這些因素將會引起很大的誤差， 該誤差屬系統(tǒng)誤差。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場中， 場的強度會在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。儀器的基本原理是采用高頻諧振法， 并提供了通用、 多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器控制， 測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定， 標準頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索， Q 值量程自動轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧回路的殘余電感減至最低，并保留了原 Q 表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便， 測量值更為準確。 儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的 Q 值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和

3、損耗角正切值 .實驗步驟1、本儀器適用于110V/220V,50Hz ± 0.5Hz交流電，使用后要檢查市電電壓是否合適，最好采用穩(wěn)壓電源，以保證測試條件的穩(wěn)定。2、開機預(yù)熱 15 分鐘，使儀器恢復正常后才能開始測試。3、取出附帶支架，將樣品夾入兩極板之間，在選擇適當?shù)妮o助線圈插入電感接線柱，用引線將支架連接至儀器電容接線柱。4、根據(jù)需要選擇振蕩頻率，調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振（Q 值最大）。5、記錄支架上的刻度 X，并將樣品從支架的兩極板中取出， 調(diào)節(jié)兩極板間距離，使其恢復至 X。6、再調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振，這是電容為C，可直接讀出Q，并且Q=Q-Q7、用游標卡尺量出試樣

4、的厚度 d（分別在不同位置測得兩個數(shù)據(jù)， 在取平均值），直徑一般取銅板的直徑（ =30mm）。.實驗結(jié)果1、tan 和 測定記錄編號C1C2CdQ1Q2Q1509.30501.008.301.1561451.2510.2(1) 介電常數(shù) ?= 14.4 ×2 = 7.05(2)介質(zhì)損耗角正切 tan ?1×?-3tan = 4.7 ×10?1 - ?2?1×?2(3)Q 值Q =1= 212.77?注意事項1、電壓或頻率的劇烈波動常使電橋不能達到良好的平衡，所以測定時，電壓和頻率要求穩(wěn)定，電壓變動不得大于 1%，頻率變動不能大于 0.5%。2、電極與試樣

5、的接觸情況， 對 tan 的測試結(jié)果有很大的影響，因此電極要求接觸良好、均勻，而厚度合適。3、試樣吸濕后，測得的tan 增大，影響測量精度，應(yīng)嚴格避免試樣吸潮。思考題1、測試環(huán)境對材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值有何影響，為什么？答：溫度和濕度對測試結(jié)果有影響。 高濕的作用使水分子擴散到高分子的分子間，使材料的極性增強， 同時潮濕的空氣作用于材料的表面， 會使材料表面形成一個水膜層，它具有離子性質(zhì)，增加表面電導，會使和 tg 增加。有的材料具有多重轉(zhuǎn)變， 在同一頻率下， 其介電性能隨溫度變化很大， 特別是在松弛區(qū)變化劇烈，因而必須規(guī)定標準的溫度，以進行標準化測量。2、試樣厚度對介電常數(shù)的測量有何影響，為什么？?答： = 14.4 ×2 ，試樣厚度越大，介電常數(shù)越大。3、電場頻率對極化、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗有何影響，為什么？答：低頻交流變電場下，所有極化均有足夠時間發(fā)生，這時介電常數(shù)