SU1520429A1 - Способ измерени диэлектрической проницаемости материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам измерени  диэлектрической проницаемости материалов и может быть использовано в электротехнической, радиотехнической и других област х промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений относительной диэлектрической проницаемости пол рных изотропных диэлектрических материалов. Определение проводитс  на основании макроскопической модели диэлектрика. Разработана макроскопическа  модель, св зывающа  значение диэлектрической проницаемости со значением угла поворота при воздействии внешним полем на температуру среды. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контролю электрических свойств материалов, а именно диэлектрической пронигцаемости диэлектриков, и может быть использовано в электротехнической, радиотехнической и других област х промьшшен-  ости.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений относительной диэлектрической проницаемости пол рных изотропных диэлектрических материалов на основании макроскопической модели диэлектрика с использованием коррел ционных св зей между макроскопическими параметрами.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ измерени  диэлектрической проницаемости материалов.

Способ осуществл ют следующим образом .

Диэлектрик помещают между двум  электродами и создают в нем электрическое поле с известной напр женностью . Измер ют тe mepaтypy окружающей среды (т), В качестве электрического параметра материала измер ют средний угол поворота диполей под воздействием внешнего электрическо- го пол . На основании макроскопической модели дл  пол рных диэлектрических материалов определ ют диэлектрическую проницаемость по формуле

(Л

:71

ю

(1Г(иоЕ/4 КТ )-2

где - относительна  диэлектрическа  проницаемость;

ро- дипольный момент одного дипол ;

Е - напр женность электрического пол ;

К - посто нна  Больцмана;

Т - температура среды;

И - средний угол поворота диполей под воздействием внешнего электрического пол .

Средний угол поворота диполей измер ют оптическими или радиопол ри- задионными методами на установке , . изображенной на чертеже. Устройство в виде  чейки Керра содержит источник 1 света, пол ризатор 2, электроды 3, анализатор 4 и измеритель 5 светового потока. Ячейка Керра содержит последовательно соединенные источник 1 света, пол ризатор 2,электроды 3 с исследуемым образцом, анализатор 4 и измеритель 5 светового потока. Все элементы расположены на одной осевой линии.

Ячейка работает следуюпщм образом При отсутствии напр жени  на электродах 3, т.е. отсутствии напр женности электрического-пол  между электродами 3, где находитс  испытуемый материал, а также при параллельности оптических осей пол ризатора 2 и анализатора 4, диполи материала ориентированы хаотически, материал не обнаруживает анизотропии и световые лучи проход т через пол ризатор 2, материал, анализатор 4 и, в зависимости от прозрачности материалов , измеритель 5 показывает значение интенсивности светового потока (Ig). Под воздействием пол  диполи материала ориентируютс  в направлении пол , сам материал становитс  оптически анизотропным и, следовательно , материал приобретает свойства одноосного кристалла с оптической осью, ориентированной на определенный угол вдоль пол , и изме-и ритель 5 показывает другое значение интенсивности светового потока (I) . Средний угол поворота диполей определ ют по формуле

I 1„ cos

где

.J, I - соответственно значени  интенсивности светового потока на измерителе 5 до и после подачи напр жени  на электроды 3;

р - средний угол поворота диполей.

Дл  определени  среднего угла поворота диполей непрозрачных пол рных изотропных материалов вместо источника 1 света и измерител  5 используют , соответственно, антенны излучени  (подключенной к генератору)

и приема (подключенной к осциллографу ) . На осциллографе измер етс  амплитуда радиоволн. Средний угол поворота диполей определ етс  по формуле А АО cos |3 ,

где А , А - соответственно амплитуды радиоволн до и после подачи напр жени  на Q электроды 3;

/3 - средний угол поворота диполей.

Пример. Определение относи- , тельной диэлектрической проницаемости воды с помощью предлагаемой модели . По эффекту Керра определ ют значение угла поворота диполей jb , который соответствует определенному 0 значению напр женности электрического пол  Е. При Е 67уЫО В/м 22 . Из значений Е и /3, а также значени  дипольного электрического момента М , вз того из справоч- 5 ных источников или высчитанного, относительна  диэлектрическа  проницаемость воды, согласно формуле, равна б 76,9.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  диэлектрической проницаемости материалов, заключающийс  в том, что диэлектрик помещают в электрическое поле, измер ют электрические параметры материалов и на основании макроскопической модели определ ют относительную диэлектрическую проницаемость, отличающийс  тем, что, с целью повьше-: НИН точности, измер ют средний угол пойорота диполей при воздействии внешнего пол  и температуру окружающей среды и определ ют относительную диэлектрическую проницаемость Б по формуле

   е

   ( H|Mj i/4 KT )-2

   где

   Р

   дипольный момент одного, дипол ;

   Е - напр женность электрического пол ;

   К - посто нна  Больцмана;

   Т - температура среды;

   jb - средний угол поворота

   диполей под воздействием внешнего электрического пол .

   .2