Vlastnosti dielektrik

Mgr. Martin Tomáš

Dielektrické konstanta

- dielektrická konstanta závisí na intenzitě elektrického pole a časovém průběhu této veličiny - dielektrická konstanta závisí i na dalších faktorech – teplota, tlak, koncentrace, struktura materiálu apod.

- úkolem dielektrických měření je vyšetření těchto závislostí

Teplotní závislost dielektrické konstanty

- při rozdílných teplotách se částice v dielektriku chovají odlišně - můžeme pozorovat pokles či nárůst dielektrické konstanty - některé materiály v určitých teplotních intervalech vykazují pouze slabou závislost dielektrické konstanty

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

- kompozitní dielektrika – materiály složené z několika složek - vodivá složka – práškový kov (zinek, chrom, pentakarbonylové železo) - nevodivá složka – bezbarvý lak

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

Výroba kompozitního dielektrika - vytvoření směsi bezbarvého laku a práškového kovu ve vhodné nádobě (50 g bezbarvého laku a 17 g práškového kovu) - zatuhnutí vzorku (cca 3 dny) - vyjmutí vzorku z nádoby a vytvoření válcového tvaru Vzorek chromového kompozitu

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

- na vytvarovaný vzorek umístíme polepy (elektrody) z alobalu - z polepů vyvedeme vodiče o vhodné délce - tím je vytvořen jednoduchý kondenzátor vyplněný kompozitním dielektrikem - změříme rozměry kondenzátoru (plochu podstav válce a výšku válce) a určíme jeho kapacitu bez dielektrika

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

- teplotní závislost můžeme měřit pomocí univerzálního LCR – metru ELC – 131D, digitálního teploměru a magnetické míchačky - do kádinky nalijeme silikonový olej, který začneme pomocí magnetické míchačky mírně zahřívat - ve vhodných teplotních intervalech měříme kapacitu kondenzátoru vyplněného kompozitem

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

teploměr silikonový olej vzorek magnetická míchačka

Teplotní závislost dielektrické konstanty – kompozitní dielektrika

- dielektrickou konstantu vzorku určíme z podílu naměřené kapacity a kapacity kondenzátoru bez dielektrika 

r



C

0

C x

, kde

C 0

je kapacita kondenzátoru bez dielektrika a

C x

je kapacita téhož kondenzátoru vyplněného kompozitním dielektrikem.

Teplotní závislost dielektrické konstanty Přírůstek dielektrické konstanty způsobený kovovou složkou Chrom

4 3 2 1 0 0 10 9 8 7 6 5 8 12 7 10 6 5 8 4 6 3 4 2 1 2 0 0 0 0 20 40 40 60 80 100 120 140