复介电常数的测量课件.ppt
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- 关 键 词:
- 介电常数 测量 课件
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1、第六章 电介质物理 本章就有关电介质的基本理论和基本实验研究本章就有关电介质的基本理论和基本实验研究,着重介绍如下内容:电介质的极化响应;电介着重介绍如下内容:电介质的极化响应;电介质中的电荷转移,电介质的电导、损耗及击穿质中的电荷转移,电介质的电导、损耗及击穿特性;复介电常数和介电谱的实验研究,以进特性;复介电常数和介电谱的实验研究,以进一步了解电介质的最基本的物理性质一步了解电介质的最基本的物理性质介电介电性,以及进而了解电介质的分子结构和极化机性,以及进而了解电介质的分子结构和极化机理。理。本章提要本章提要第六章 电介质物理 6.16.1概述概述 6.2静电场中的电介质行为静电场中的电介
2、质行为6.3变动电场中电介质行为及介质损耗变动电场中电介质行为及介质损耗 6.4极化弛豫极化弛豫 6.5动态介电系数动态介电系数6.6固体电介质的电导与击穿固体电介质的电导与击穿 6.8复介电常数和介电谱的实验研究复介电常数和介电谱的实验研究 2个学时2个学时2个学时2个学时 一个平行平板电容器,真空时电容量为,在极板之间充满了电介质之后,施加一个圆频率为的交变电动势,电容器便会有交变电流i流过 6.8复介电常数和介电谱的实验研究复介电常数和介电谱的实验研究 1,0jCjir1,0jCjir其中 是电介质的相对介电常数,它是 的函数,若两极板之间的介质材料有损耗(包括漏电),就需要用复数表示,
3、即r jr*式中 为介电常数实部, 是介电常数虚部,代表介质损耗。 在工程上更常使用的 是 介质损耗的的正切tan tan平行平板电容器的电流密度可写成 EEjJ 00式中E为电场强度,我们定义比值J/E的实部为电介质的电导率电介质的电导率,即 0 概括了电介质的全部损耗机构的 总和。因此,对于任何频率,我们用 ,另外再加上 、 和 三个量中任何一个量与 相配,便可以完整地描述电介质在电场中的介电行为。 tan1 1、复介电常数的测量、复介电常数的测量 测量复介电常数有多种方法,如何选择测量方法,要取决于如下端因素:(1)频率范围;(2)材料性能;(3)材料样品的加工、尺寸等。 图6.18介电
4、常数的测量方法频率范围 由直流到高频(微波)测量复介电常数的由直流到高频(微波)测量复介电常数的几种实验方法几种实验方法 (1)直流介电常数的测量 (2)电桥法测量低频介电常数 (3)谐振电路法测量复介电常数 (4)传输线法 (5)微波测量 (1 1)直流介电常数的测量)直流介电常数的测量 分别测量一个平行平板电容器在有介质存在时和无介质时通过一个标准电阻放电的时间常数,从而求出介电常数的实部 。虚部则用介质的电阻率(或电导率)来表示。(2 2)电桥法测量低频介电常数)电桥法测量低频介电常数 电桥法是测量 和tan 最广泛使用的方法之一。有各种不同结构的电桥,频率覆盖可以由0.01Hz至150
5、MHz。按频率范围可以分为超低频电桥(0.01Hz至200Hz)、音频电桥(20Hz至3MHz)和双T电桥(1MHz以上)等等。音频电桥最典型的电路是施林电桥(Schering Bridge),用施林电桥测量可以同时读出电容量C和tan ,由此而计算出 和 。现在已有较完善的数字化低频阻抗分析仪,测量的参数可达十余个,使用十分方便。 (3 3)谐振电路法测量复介电常数)谐振电路法测量复介电常数 频率范围到达10MHz至100MHz时,用通常的电桥法测量介电常数应有一定困难,因为高频会使杂散电容的效应增加,从而显著地影响测量结果的精确性。在高频测量中往往使用谐振电路法。用Q表测量便是谐振电路法的
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