При подготовке к лабораторной работе следует проработать следующие вопросы:
1) в чем заключаются физические особенности свойств диэлектрических материалов в переменных электрических полях;
2) диэлектрическая проницаемость в зависимости от агрегатного состояния и структуры;
3) диэлектрические потери, коэффициент диэлектрических потерь, виды потерь в зависимости от агрегатного состояния материалов и структуры;
4) какие факторы влияют на диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери, и каковы закономерности этого влияния;
5) изучить методику проведения измерения на лабораторной установке.
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
В состав лабораторной установки входят:
1) измеритель добротности низкочастотный Е4-10;
2) измеритель добротности Е4-7;
3) измерительная камера с электродами и соединительными приводами.
ОБЪЕКТЫИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объектов исследования используются диски из следующих материалов: 1) гетинакс; 2) стеклотекстолит; 3 ) фторопласт - 4.
Набор исследуемых материалов может быть уточнен преподавателем, ведущим занятие.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
6.1. В соответствии с инструкцией к измерительному прибору подготовить измеритель добротности к работе.
6.2. Настроить контур прибора в резонанс без образца (порядок настройки см. в техническом описании куметра). Значения 
и 
записать в таблицу (см. приложение).
6.З. Установить образец исследуемого материала между электродами, подключить электроды к зажимам 
измерителя добротности и, не изменяя частоты, вновь настроить контур в резонанс. Значения 
и 
занести в таблицу.
6.4. Повторить пункты 2,3 - 20 раз. Произвести статистическую обработку результатов измерений.
6.5. Снять зависимость емкости 
и добротности 
от частоты при комнатной температуре (материалы и диапазон частот задаются преподавателем). Результаты измерений занести в табл. 2.
6.6. По формулам (2.4) и (2.28) рассчитать значения 
и 
. Результаты расчетов занести в табл. 2.
6.7. Повторить пункты 6.2.-6.5, для всех исследуемых материалов.
6.8. Построить графики зависимости 
от частоты. Пояснить полученные результаты.
6.9. По формулам (2.11), (2.12) и (2.24) определить значения вещественной 
и мнимой 
частей комплексной диэлектрической проницаемости исследуемых материалов.
6.10. Выделитьиз мнимой части 
составляющую 
(формула (2.13)), связанную с проводимостью диэлектрика, и составляющую 
, (формула (2.14)), связанную с релаксационными потерями.
6.11. Считая, что на низкой частоте значения в основном определяются проводимостью диэлектрика, т.е. 
, 
, и, учитывая соотношения (2.13) к (2.14), определить значения 
и 
для всех частот. Результаты занести в таблицу.
6.12. Построить в логарифмическом масштабе графики частотных зависимостей 
, 
, , .
6.13. Вычислить для каждой частоты значение комплекса 
. Построив в двойном логарифмическом масштабе график зависимости этого комплекса от частоты, по пересечению этого графика с осью ординат оценить время релаксации дипольной поляризации. Пояснить полученные результаты.
6.14. Оценить погрешности измеренных и рассчитанных величин.
6.15. Изложить выводы по полученным экспериментальным результатам.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
7.1. Что такое поляризация диэлектрика? Когда она возникает? Как определяется поляризованность материала?
7.2. Как происходит релаксация поляризации в диэлектрике после снятия электрического поля? Что происходит со связанными и свободными зарядами? В чем заключается различие междуними?
7.3. Какой параметр диэлектрического материала характеризует его емкостные свойства? Значения этого параметра для различных материалов.
7.4. Что такое электростатическая индукция?
7.5. Чему равно поле в диэлектрике?
7.6. Как диэлектрическая проницаемость зависит от свойств диэлектрика, помещаемого в электрическое поле?
7.7. Какие механизмы поляризации различают в твердых диэлектриках? Эквивалентная схема диэлектрика. Примеры материалов с различными механизмами поляризации.
7.8. В чем отличие поведения диэлектрика в переменном электрическом поле от поведения в постоянном поле? Какие токи при этом протекают через диэлектрик? Что такое комплексная диэлектрическая проницаемость? Чем обусловлены ее составляющие?
7.9. Что такое статическая, ориентационная и упругая диэлектрическая проницаемость? Как они связаны с вещественной и мнимой частями комплексной диэлектрической проницаемости?
7.10. Какова частотная зависимость составляющих комплексной диэлектрической проницаемости? Как определяется время релаксации?
7.11 Что такое угол диэлектрических потерь? Чему он равен в случае идеального диэлектрика? Можно ли отождествлять диэлектрические потери и тангенс угла диэлектрических потерь?
7.12. Как связан тангенс угла диэлектрических потерь с составляющими комплексной диэлектрической проницаемости и удельной объемной проводимостью диэлектрика?
7.13. Как 
, 
, 
зависят от частоты, если потери в образце обусловлены только электропроводностью?
7.14. Нарисуете графики зависимости , , отчастоты для материала, у которого возможна релаксационная поляризация.
7.15. Почему большие диэлектрические потери в электроизоляционном материале недопустимы?
7.16. В чем суть методики измерения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь?
7.17. Почему необходимо проводить калибровку измерителя добротности?