Методические рекомендации и указания к лабораторным занятиям по дисциплине Физика конденсированного состояния для студентов специальности 050604 Физика Рекомендовано на заседании кафедры «16»


Скачать 328.2 Kb.
НазваниеМетодические рекомендации и указания к лабораторным занятиям по дисциплине Физика конденсированного состояния для студентов специальности 050604 Физика Рекомендовано на заседании кафедры «16»
страница1/6
Дата публикации18.06.2014
Размер328.2 Kb.
ТипМетодические рекомендации
referatdb.ru > Физика > Методические рекомендации
  1   2   3   4   5   6

Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний






Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/40


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра физики и приборостроения

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ
к лабораторным занятиям
по дисциплине Физика конденсированного состояния
для студентов специальности 050604 - Физика

Павлодар

Лист утверждения методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний






Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/41




УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УР

___________Пфейфер Н.Э.

(подпись) (Ф.И.О.)

«___»_____________20__г.




Составитель: доцен, к.ф.-м.н.______________ Сарымова Ш.Н.
Кафедра физики и приборостроения
^ Методические рекомендации и указания

к лабораторным занятиям
по дисциплине Физика конденсированного состояния
для студентов специальности 050604 - Физика

Рекомендовано на заседании кафедры

«_16__»______08______2010_г., протокол №_1_
Заведующий кафедрой _____________ Биболов Ш.К. «____» ________201__г

Одобрено УМС факультета физики, математики и информационных технологий «____»______________201__г., протокол №____
Председатель УМС _______________ Муканова Ж.Г. «____» ________201__г
Одобрено ОПиМОУП:

Начальник ОПиМОУП ______________Варакута А.А. «____» ________201__г

Одобрена учебно-методическим советом университета

«_____»______________20__г. Протокол №____

^ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 34
ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ С ПОМОЩЬЮ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО

ГАЛЬВАНОМЕТРА
Цель работы: освоение метода экспериментального определения диэлектрической проницаемости по электроемкости конденсатора, заполняемого исследуемым диэлектриком.

^ Приборы и принадлежности: батарея из N плоских конденсаторов, соединенных параллельно и залитых исследуемым диэлектриком (трансформаторным маслом); эталонный конденсатор С; зеркальный гальванометр; вольтметр; потенциометр; переключатель.


  1. ^ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Из жидких диэлектриков, используемых в электротехнике, наибольшее применение находит трансформаторное масло, которое заливают в силовые трансформаторы для повышения электрической прочности изоляции и улучшения теплоотдачи. Трансформаторное масло используется в масляных выключателях высокого напряжения и в других электрических аппаратах. Стеклотекстолит, облицованный с одной или с двух сторон электрической красно- медной фольгой, применяется для изготовления печатных схем низковольтных цепей аппаратуры. Печатные схемы получают травлением фольгированного стеклотекстолита.


    1. ^ Поляризация диэлектриков


Одной из основных характеристик свойств диэлектрика является диэлектрическая проницаемость - физическая величина, которая показывает, во сколько раз напряженность электрического поля, возбужденного системой электрических зарядов в вакууме, больше напряженности электрического поля этих же зарядов в диэлектрической среде.

Влияние диэлектриков на величину напряженности электрического поля, а, следовательно, и на воздействие электрических зарядов, объяснятся явлением поляризации диэлектриков во внешних электрических полях. Механизм поляризации диэлектриков зависит от строения их молекул.

Если молекулы имеют симметричное строение, т.е. центры «Тяжести» положительных и отрицательных зарядов в отсутствии внешнего электрического поля совпадают (неполярные молекулы), то во внешнем электрическом поле возникнет электронная или деформационная поляризация. Центры тяжести положительных +Q и отрицательных -Q зарядов смещаются на величину l (плечо диполя) молекула приобретает в электрическом поле дипольный момент (рис.1).

(1)


Рис.1

Если молекулы имеют асимметричные строение, т.е. центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают, то дипольный момент таких молекул отличен от нуля и в отсутствии внешнего поля (полярные молекулы). При отсутствии внешнего электрического поля дипольные моменты полярных молекул вследствие теплового движения ориентированы в пространстве хаотично и их результирующий момент равен нулю. Внешнее электрическое поле вызовет ориентацию дипольных моментов в направлении поля (ориентационная поляризация).
Следовательно, поляризацией диэлектриков называется явление ориентации диполей или появление под воздействием электрического поля ориентированных по полю диполей.
В результате поляризации на поверхности диэлектрика во внешнем электрическом поле появляются связанные заряды, возбуждающие собственное, внутреннее поле , обратное внешнему полю Е0.
На рис.2 изображен заряженный конденсатор, заполненный диэлектриком. Напряженность электрического поля в диэлектрике . Если известна диэлектрическая проницаемость диэлектрика, то . (2)


Наиболее распространенные методы определения основаны на измерении емкости конденсатора, заполненного исследуемым диэлектриком.

    1. Электроемкость конденсаторов

^ Электроемкостью проводника называется физическая величина С, численно равная заряду, который следует сообщить проводнику для того, чтобы его потенциал изменился на единицу

(3)

Электроемкостью уединенного проводника С зависит от формы его внешней поверхности, размеров, а также от диэлектрических свойств окружающей среды. Следует помнить, что С не зависит ни от заряда проводника, ни от его потенциала, ни от материала. В СИ электроемкость измеряется в фарадах. 1 фарад=1кулон/1вольт.

Практический интерес представляет взаимная электроемкость двух проводников - величина, численно равная заряду, который следует перенести с одного проводника на другой для изменения разности потенциалов между ними на единицу. Взаимная электроемкость зависит от формы, размеров, взаимного расположения проводников и от свойств среды.

Особенно важным для практики является случай, когда два разноименно заряженных проводника имеют такую форму и так расположены друг относительно друга, что возбуждаемое ими электростатистическое поле сосредоточено только между ними. Такая система двух проводников называется конденсатором, а сами проводники – его обкладками. В зависимости от формы обкладок, конденсаторы делятся на плоские, сферические и цилиндрические. Используя соотношение

, (4)

можно вывести формулу электроемкости любого конденсатора.

Для плоского конденсатора получаем

(5)

Емкость батареи из соединенных параллельно одинаковых конденсаторов определяется формулой

, (6)

где S – площадь одной обкладки конденсатора, м2;

d – расстояние между обкладками, м;

- электрическая постоянная, =8,85 10-12 Ф/м.

  1   2   3   4   5   6

Похожие рефераты:

Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Физика...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Атомная...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Учебно-методический комплекс дисциплины «Физика конденсированного состояния»
«Физика конденсированного состояния» предназначена для студентов специальности 5В072300 «Техническая физика»
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Определение...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Научно-испытательная лаборатория лазерной техники и поляриметрии
Теоретическая физика; 01. 04. 05 Оптика; 01. 04. 07 Физика конденсированного состояния; 01. 04. 08 Физика плазмы; 01. 04. 16 Физика...
Рабочая программа по дисциплине Термодинамика и статистическая физика...
Одобрена на заседании Методического Совета факультета математики, физики и технологий
Конспект лекций по дисциплине «Неравновестная статистическая физика»
«Неравновестная статистическая физика» для студентов специальности: 050604 «Физика»
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Физика...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Программа обучения студентов (Syllabus) по дисциплине Термодинамика...
...
Молекулярная физика и термодинамика для студентов специальностей "Физик а"
Молекулярная физика и термодинамика : методические указания к практическим занятиям для студ специальностей «Физика», «Физика и информатика»,...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза