ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики электрических свойств и методы их определения из "Эластичные магнитные материалы" Распределение зарядов внутри молекул диэлектрика может быть различное и оно существенно влияет на поведение диэлектрика в электромагнитном поле. По электрическим свойствам каучуки, как и любые диэлектрики, делятся на две группы неполярные и полярные [118]. Полярность каучуков сильно сказывается на их диэлектрической проницаемости — одной из важнейших характеристик диэлектриков. Чтобы уяснить связь между диэлектрической проницаемостью и структурой вещества, необходимо рассмотреть явления, происходящие в диэлектрике под действием электрического поля. [c.107] Полярную молекулу можно представить [119] как имеющую на концах разные по знаку заряды. Под действием сил электрического поля полярные молекулы стремятся повернуться (ориентироваться) так, чтобы их оси (линии, соединяющие заряды) установились по направлению действующего поля Ео (рис. 4,10), созданного зарядом 91 на обкладках конденсатора, подобно тому как магниты стремятся ориентироваться вдоль силовых линий магнитного поля. Благодаря такой ориентации молекул диэлектрики поляризуются, т. е. в них образуются противоположные электрические полюсы вследствие воз- никновения поляризационных зарядов 2- Эти поляризационные заряды создают поле Яп, направленное противоположно полю, которое было создано на обкладках конденсатора до помещения диэлектрика. Чем сильнее ослабляется в результате этого первоначальное поле, тем больше диэлектрическая проницаемость вещества. Поляризация, которую претерпевают полимерные молекулы, называется дипольной. [c.107] Всесторонние исследования различных каучуков с ферритовыми наполнителями показали, что для выявления их структуры и состава необходимо проводить измерения комплексной диэлектрической проницаемости в широком диапазоне частот (от О до 10 Гц). [c.109] Такой широкий частотный диапазон нельзя охватить единым методом измерения. Практически существующие для диэлектриков методы измерения диэлектрической проницаемости на фиксированной частоте и комплексной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в широком диапазоне частот пригодны и для эластичных магнитных материалов. На рис. 4.11 приведены области применения различных методов [120], которые были использованы для оценки электрических характеристик магнитных резин. [c.109] Измерительный участок представляет собой плоский конденсатор переменной емкости. Нижняя неподвижная пластина конденсатора изолирована от металлического корпуса ячейки при помощи втулки из фторопласта-4. [c.110] Верхняя подвижная пластина, связанная с микрометром, заземлена и может перемещаться вверх и вниз. Простейший случай применения этого метода показан на рис. 4.12 исследуемый образец вводится в измерительный участок (способ а ). Большая часть методов измерения диэлектрической проницаемости основана на из-. ерении емкости образца материала в эквивалентной гхеме. [c.110] На зтом методе оспозаны измерители емкости типа Е12-1, измерители добротности типа Е9-4, Е9-5. Прибор Е12-1 предназначен для измерения емкостей (и индуктивностей) в диапазоне частот 0,3—0,7 МГц. Емкость образца может быть определена в пределах от 1 до 5999 пФ. При емкости образца 50—100 пФ погрешность не превышает (0,05 Сх+0,05) пФ. [c.111] Измерители добротности — куметры — позволяют определить параметры и tgб образца через отношение напряжения на конденсаторе при резонансе к напряжению, питающему последовательный колебательный контур. [c.111] Измеритель добротности Е9-4 позволяет вести измерения на частотах от 50 кГц до 35 МГц этот диапазон разбит на восемь интервалов. Измеряемая прибором емкость образца, присоединяемого к зажимам куметра, может составлять 25—450 пФ. Пределы измерения tgб составляют от 1,6-10 до 0,2 при погрешности не более 10%. [c.111] При измерении диэлектрических параметров материалов на высоких и сверхвысоких частотах широко применяются методы, основанные на использовании коаксиальных и волноводных линий и объемных резонаторов. В работе [122] подробно рассматриваются разнообразные методы, применяемые для исследования диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в широком диапазоне частот. [c.111] При волноводном методе образец исследуемого материала определенной толщины располагается в волноводе вплотную к короткозамыкающей пластине и без зазоров прилегает ко всем стенкам волновода. Второй конец волновода через развязывающий аттенюатор подключается к генератору. [c.111] Удобным в работе прибором для измерения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь на фиксированной частоте f=9200 МГц является диэлькометр Резонанс . Диапазон измерения диэлектрической проницаемости от 1 до 100 перекрывается тремя смешанными измерительными ячейками на диапазоны 1—3, 3—10 и 10—100. Диапазон измерения тангенса угла диэлектрических потерь — от 1-10 до I. [c.111] Принцип действия прибора заключается в использовании Т-образного моста, в два плеча которого включено по резонатору, к которым подается генерируемая клистроном энергия сверхвысокой частоты., В исходном состоянии частоты рабочего и измерительного резонаторов равны, и индикатор показывает наименьшее значение напряжения. При введении в рабочий резонатор исследуемого образца частота меняется пропорционально диэлектрической проницаемости образца. Создается условие неравенства частот рабочего и измерительного резонаторов. Вводя диэлектрический стержень в измерительный резонатор, можно изменять частоту этого резонатора, а следовательно, и частоту клистрона до частоты рабочего резонатора с исследуемым образцом. Перемещение стержня в измерительном резонаторе при компенсации, осуществляемое при помощи микрометрического винта, пропорционально диэлектрической проницаемости измеряемого образца. Поэтому каждому значению шкалы микрометрического винта соответствует единственное значение е для данного материала. Тангенс угла диэлектрических потерь оценивается по разности затухания электромагнитной энергии в пустом рабочем резонаторе и с образцом. Разность затуханий определяется при помощи калиброванного аттенюатора при постоянном уровне мощности на выходе рабочего резонатора и на входе калиброванного аттенюатора. [c.112] Вернуться к основной статье