塑料气味测试检测，蠕变持久实验

塑料气味测试检测，蠕变持久实验

介电强度和介电损耗正切的测定

1.实验目的

①了解测定高分子材料介电常数和介电损耗角正切测定的基本原理

②掌握高分子材料材料介电常数和介电损耗角正切测定的测定方法

2.实验原理

介电常数是表征绝缘材料在交流电场下， 介质极化程度的一个参数， 它

是充满此绝缘材料的电容器的电容量与以真空为电介质时同样电极尺寸的

电容器的电容量的比值。 介质损耗角正切是表征该绝缘材料在交流电场下能

量损耗的一个参数， 是外施正弦电压与通过试样的电流之间的相对的余角正

切。

测定高分子材料介电常数和介电损耗角正切实验方法有： 工频高压电桥

法和变电纳法。

本实验采用工频高压电桥法。 其工作原理为： 被测试样与无损耗标准电

容 C o 是电桥的两相邻桥臂， 桥臂 R 3 是无感电阻， 与它相邻的臂由电容 C 4

和恒定电阻 R 4 并联构成。在电阻 R 4 的中点和屏蔽间接有一可调电容 C a 来完

成线路的对称操作。 线路的对称在这里理解为使“臂 R 3 对屏蔽” 及“臂 R 4

对屏蔽” 的寄生电容固定且相等。 由于电阻线圈 R 3 中的金属线比电阻 R 4 长

得多， 臂 R 3 的寄生电容也将大于臂 R 4 的寄生电容。 附加电容 C a 可以增大臂

R 4 的电容泄漏， 使其数值与臂 R 3 的泄漏相等。 臂 C a 和 C o 的寄生电容不大，

因此不用对他们加以平衡。

保护电压 e 的作用是消除放大器 P 处顶点可能存在的泄漏电流， 为此 e

是一个将桥 P 处顶点的电位引向地电位的装置。

这主类电桥平衡后必然有： Z x · Z 4 ＝Z s · Z 3

……（3-45）

其中 Z x ＝j / (ω C x )

Z s ＝j / (ω C s )

Z 3 =R 3

Z4=[（1 / R4） + jω C 4 ] -1

由平衡条件及 tgδ 定义可计算出： tgδ =2π f C 4 · R 4 · 10 -12

当 f＝50Hz， R 4 ＝10000/π Ω 时， 有 tgδ = C 4 · 10 -6 ， 即可用 C 4 直接表示

tgδ 值。 根据式（3-45） 计算可得到：

C 4 =C 3 · (R 4 / R 3 )· [1+(1/ tg 2 δ )]

ε ＝C s / C o

本方法适用于测试固体电工绝缘材料如绝缘漆、 树脂和胶、 浸渍纤维制

品、 层压制品、 云母及其制品、 塑料、 薄膜复合制品、 陶瓷和玻璃等的相对

介电常数与介质损耗角正切以及由它们计算出来的相关参数， 例如损耗因

素。