Выполнения лабораторной работы

Основные теоретические сведения

Поляризация диэлектриков

Одним из важных понятий при изучении поляризации диэлектриков является электрический дипольный момент (в дальнейшем просто дипольный момент). Электрический дипольный момент определяется как совокупность двух равных по абсолютной величине разноимённых точечных электрических зарядов (это и есть диполь), находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Основной характеристикой электрического диполя является его дипольный момент - вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному (рис. 1) и численно равный произведению заряда q на расстояние l между зарядами: р = ql. Дипольный момент определяет электрическое поле диполя на большом расстоянии R отнего (R> > l), а также воздействие на диполь внешнего электрического поля.

-q +q

Рис. 1. Электрический диполь: заряды - е и +е на расстоянии l друг от друга. Дипольный момент диполя р = el полностью определяет электрическое поле диполя на расстояниях R>> l.

 

Действие внешнего электрического поля на диполь также пропорционально величине его дипольного момента. Однородное поле создаёт вращающий момент стремящийся повернуть диполь так, чтобы его дипольный момент был направлен по полю. В неоднородном электрическом поле на диполь, кроме вращающего момента, действует также сила, стремящаяся втянуть его в область более сильного поля. Следует понимать, что если положительный и отрицательный заряды совпадают друг с другом (т.е. l =0), то электрическое поле будет отсутствовать.

Диэлектрики - это вещества, которые практически не проводят электрический ток. Поведение диэлектриков в электрическом поле определяется их внутренним строением. Как известно, мельчайшей частицей вещества, сохраняющей его химические свойства, является молекула. Молекулы состоят из атомов, в состав которых входят положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. В целом молекулы электро-нейтральны. Согласно теории ковалентных связей устойчивость молекул достигается путем образования одной или нескольких пар электронов, которые становятся общими для со

единяющихся атомов, т. е. одновременно входят в состав оболочек двух атомов.

Для каждого вида зарядов - положительных (ядер) и отрицательных (электронов) - можно найти такую точку, которая будет являться как бы их " электрическим центром тяжести ". Эти точки называются полюсами молекулы. Если в молекуле электрические центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадут, то дипольный момент такой молекулы равен нулю, а следовательно и электрическое поле, создаваемое этой молекулой будет отсутствовать. Такую молекулу называют неполярной. Но если молекула построена несимметрично, например, состоит из двух разнородных атомов, то общая пара электронов может быть в большей или меньшей степени смещена в сторону одного из атомов. Очевидно, что в этом случае, вследствие неравномерного распределения положительных и отрицательных зарядов внутри молекулы, их электрические центры тяжести не совпадут. Это приведет к возникновению дипольного момента молекулы и появлению электрического поля вокруг нее. Такие молекулы называются полярными.

Для описания макроскопических электрических свойств диэлектриков достаточно ограничиться представлением о том, что в них отсутствуют свободные носители заряда, и при помещении диэлектрика в электрическое поле в материале возбуждается множество микроскопических диполей. В случае неполярных молекул это происходит путем смещения в пределах молекул их положительных зарядов в направлении внешнего поля и отрицательных в противоположном направлении (рис. 2).

Рис. 2. Поляризация однородного диэлектрика с неполярными молекулами: (а –внешнее электрическое поле отсутствует; б – при воздействии внешнего электрического поля)

Приобретаемый молекулой дипольный момент пропорционален напряженности поля, в котором находится молекула. В системе СИ он записывается, как:

p=βε₀E, (1)

где β коэффициент пропорциональности, который называется поляризуемостью молекулы, а ε₀ – системная константа, называемая абсолютной диэлектрической проницаемостью вакуума (ε₀=8,8510^-12 Ф/м)

Для вещества, состоящего из полярных молекул, под действием момента сил происходит преимущественное выстраивание молекул в направлении внешнего поля.

В обоих случаях (неполярных и полярных молекул) в результате появляется дипольный момент и у всего объема диэлектрика. Средний дипольный момент, индуцированный полем в единице объема, называется поляризованностью диэлектрика:

P = , (2)

где суммирование производится по всем молекулам, находящимся в объеме ∆V, а дипольный момент p каждой молекулы определяется суммированием по всем заряженным частицам, входящим в молекулу:

p= , (3)

где e_i - заряд каждой частицы, а - ее смещение под действием электрического поля.

Домножив и разделив правую часть выражения (3) на число молекул DN, находящихся в объеме DV, получим еще одно выражение для поляризованности:

p=n< p >, (4)

где n=DN/DV – концентрация молекул, а < p > - средний дипольный момент молекулы.

Вообще говоря, P меняется в диэлектрике от точки к точке, но для широкого класса веществ в каждой точке P ~ E. Существуют вещества, обладающие поляризованностью и в отсутствие внешнего поля.

Поскольку в целом молекулы нейтральны, то именно дипольный момент и определяет электрическое поле, создаваемое самим материалом, когда его помещают во внешнее поле. В соответствии с принципом суперпозиции поле внутри диэлектрика есть сумма внешнего поля и поля от всех диполей, индуцированных в диэлектрике:

E= E₀+ E', (5)

где E₀ - напряженность внешнего электрического поля, а E' – напряженность внутреннего электрического поля, созданного связанными зарядами вещества диэлектрика.

Связанными зарядами называются нескомпенсированные заряды, появляющиеся в результате поляризации молекул диэлектрика, тогда как сторонними - свободные заряды, находящиеся в диэлектрике или вне его. E₀ и E' представляют собой макрополя, т.е. усредненные по некоторому малому объему микрополя, создаваемые сторонними и связанными зарядами, соответственно.

Так как каждая молекула поляризуется под воздействием как поля сторонних зарядов, так и поля, создаваемого всеми другими поляризованными молекулами, то поляризованность диэлектрика пропорциональна напряженности именно суммарного поля:

P= κε₀E, (6)

где κ – диэлектрическая восприимчивость вещества.

При поляризации неоднородного диэлектрика (см. рис. 2) смещения зарядов внутри любого выбранного слоя внутри диэлектрика происходят таким образом, что количество связанного заряда, покидающего слой, равно заряду, входящему в него. Таким образом, объемный заряд внутри диэлектрика не образуется. В поверхностных же слоях образуется связанный поверхностный заряд. В случае же неоднородного диэлектрика в каждый слой, мысленно выделенный внутри материала, с одной стороны входит больше заряда, чем выходит с другой, и связанный заряд образуется не только на поверхности, но и в объеме диэлектрика, как это показано на рисунке 3.

Рис. 3. Поляризация неоднородного диэлектрика

 

Исходя из вышеперечисленных явлений, можно дать определение поляризации и поляризованности диэлектрика:

Поляризация диэлектриков — это явление, связанное со смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом дипольных (полярных) молекул под воздействием внешнего электрического поля. Поляризацию диэлектриков характеризует вектор электрической поляризации. Физический смысл поляризованности - это суммарный дипольный момент, который приобретают полярные молекулы, и приходящийся на единицу объема диэлектрика. В этом случае в диэлектрике появляется дополнительный заряд Q_Д – вызванный явлением поляризации, т.е смещением связанных зарядов в диэлектрике.

Наиболее наглядно явление поляризации проявляется в электрическом конденсаторе. Если на поверхность листового диэлектрического материала с однородными (изотропными) свойствами нанести металлические электроды и подать на них постоянное напряжение, то образовавшийся конденсатор будет накапливать электрический заряд, величиной Q = CU, где С – емкость конденсатора, U – приложенное напряжение. В свою очередь заряд Q может быть представлен как Q = Q₀ + Q_Д , т.е. суммой заряда Q₀ (когда вместо диэлектрика в конденсаторе вакуум) и Q_Д – дополнительный заряд обусловленный поляризацией диэлектрика. Отношение зарядов Q и Q₀ называется относительной диэлектрической проницаемостью (в дальнейшем просто диэлектрической проницаемостью) материала, т.е.

. (7)

Таим образом, диэлектрическая проницаемость ε – это скалярная безразмерная величина (всегда больше единицы), которую можно представить как отношение емкости конденсатора с данным диэлектриком к емкости такого же конденсатора, между электродами которого вакуум.

 

Виды поляризации

В зависимости от механизма поляризации, поляризацию диэлектриков можно подразделить на следующие виды:

Электронная поляризация — упругое смещение электронных оболочек атомов под действием внешнего электрического поля. Это самая быстрая поляризация, время установления которой до 10^-15 с. Не связана с потерями энергии.

Ионная поляризация — смещение узлов кристаллической структуры под действием внешнего электрического поля, причем смещение узлов решетки происходит на величину, меньшую, чем величина постоянной решетки. Время протекания 10^-13 с и происходит без потерь энергии.

Дипольная (ориентационная) поляризация — протекает с потерями на преодоление сил связи и внутреннего трения. Связана с ориентацией диполей во внешнем электрическом поле.

Электронно-релаксационная поляризация — ориентация дефектных (слабо связанных) электронов во внешнем электрическом поле.

Ионно-релаксационная поляризация — смещение ионов, слабо закрепленных в узлах кристаллической структуры, либо находящихся в междузлиях.

Структурная поляризация — ориентация примесей и неоднородных макроскопических включений в диэлектрике. Самый медленный тип.

Самопроизвольная (спонтанная) поляризация — благодаря наличию этого типа поляризации в диэлектрике проявляются нелинейность свойств, то есть явление гистерезиса. Отличается очень высокими значениями диэлектрической проницаемости (от 900 до 7500 у некоторых видов конденсаторной керамики).

Резонансная поляризация — ориентация частиц, собственные частоты которых совпадают с частотами внешнего электрического поля.

Миграционная поляризация - обусловлена наличием в материале слоев с различной проводимостью, образованию объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения, имеет большие потери и является поляризацией замедленного действия.

 

1.3. Частотная и температурная зависимость
диэлектрической проницаемости

Поляризация диэлектриков имеет максимальное значение в статических электрических полях. В переменных полях, в связи с наличием инерции электронов, ионов и электрических диполей, вектор электрической поляризации зависит от частоты. В связи с этим вводится понятие дисперсии диэлектрической проницаемости. Так как время установления, например, электронной поляризации весьма мало ~ 10^-15 с, то даже при наиболее высоких частотах, применяемых в современной электротехнике и радиоэлектронике, поляризация неполярных диэлектриков успевает полностью установиться за время, которое пренебрежимо мало по сравнению с полупериодом переменного напряжения. Поэтому у неполярных диэлектриков ε от частоты не зависит (рис. 4).

У полярных диэлектриков при повышении частоты диэлектрическая проницаемость сначала также остается неизменной, но начиная с некоторой критической частоты, когда поляризация уже не успевает полностью установиться за один полупериод, величина ε снижается (рис. 5 ).

У неполярных диэлектриков ε слабо зависит от температуры, уменьшаясь при повышении температурывследствие теплового расширения вещества, т. е. уменьшения количества поляризующихся молекул в единице объема вещества. Пример — рис. 6 (резкое изменение εна графике для парафина соответствует температуре плавления этого кристаллического материала, связанного со скачкообразным изменением плотности вещества).

У диэлектриков ионного строения ε при росте температуры обычно возрастает. Однако у некоторых ионных кристаллов ε при росте температуры уменьшается.

У полярных диэлектриков в области низких температур, когда вещество обладает большой вязкостью или даже находится в кристаллическом состоянии, ориентация дипольных молекул невозможна или, во всяком случае, затруднена. При повышении температурывозможность ориентации диполей облегчается,

вследствие чего εсущественно возрастает. Однако при еще более высоких температурах вследствие усиления хаотических тепловых колебаний молекул степень упорядоченности ориентации молекул снижается, поэтому ε, пройдя через максимум, уменьшается (рис. 7).

В полярных диэлектриках с различными видами поляризации при увеличении частоты происходит скачкообразное уменьшение величины диэлектрической проницаемости по мере того, как постепенно «отключаются» медленные виды поляризации. На температурной зависимости ε таких диэлектриков могут появляться несколько максимумов.

 

Потери в диэлектриках

Диэлектрическими потерями называют энергию, вызывающую нагрев диэлектрика, которая рассеивается в единицу времени в диэлектрике при воздействии на него электрического поля.

Потери энергии в диэлектриках наблюдаются как при переменном напряжении, так и при постоянном, поскольку в любом материале протекает сквозной ток, обусловленный проводимостью. При постоянном напряжении, когда нет периодической поляризации, качество материала характеризуется значениями удельных объемного и поверхностного сопротивлений. При переменном напряжении необходимо использовать какую-то другую характеристику качества материала, так как в этом случае, кроме сквозной электропроводимости, возникает ряд добавочных причин, вызывающих потери энергии в диэлектрике. Для характеристики способности диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле пользуются понятием угол диэлектрических потерь, а также тангенсом этого угла.

Углом диэлектрических потерь называется угол δ, дополняющий до 90 градусов угол сдвига фаз φ между током I и напряжением U в емкостной цепи. В случае идеального диэлектрика I в такой цепи будет опережать вектор U на 90⁰, при этом угол δ будет равен нулю. Чем больше рассеиваемая в диэлектрике мощность, переходящая в тепло, тем меньше угол сдвига фаз φ и тем больше угол диэлектрических потерь δ и соответственно tgδ (рис. 8).

Диэлектрические потери могут обуславливаться сквозным током или активными составляющими поляризационных токов. При изучении диэлектрических потерь, непосредственно связанных с поляризацией диэлектрика, можно изобразить это явление в виде кривых, представляющих зависимость электрического заряда на обкладках конденсатора с данным диэлектриком от приложенного к конденсатору напряжения. При отсутствии потерь, вызываемых явлением поляризации, заряд линейно зависит от напряжения, и такой диэлектрик называется линейным.

Если в диэлектрике имеет место замедленная поляризация, связанная с потерями энергии, то кривая зависимости заряда от напряжения приобретает нелинейную зависимость. В технических электроизоляционных материалах, помимо потерь на сквозную электропроводность и потерь от замедленных видов поляризации, возникают электрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием изолированных друг от друга посторонних проводящих или полупроводящих включений углерода, окислов железа и т.д. и значительны даже при малом содержании таких примесей в электроизоляционном материале. В случае высоких напряжений потери в диэлектрике возникают вследствие ионизации газовых включений внутри диэлектриков, особенно интенсивно происходящей при высоких частотах.

При изучении поведения диэлектрика спотерями при переменном напряжении часто оказывается целесообразным заменить рассматриваемый диэлектрик емкостью без потерь (учитывает явление поляризации) иактивным сопротивлением (учитывает электропроводность), соединенными между собой параллельно или последовательно.

Рассмотрим схему, эквивалентную конденсатору с диэлектриком, обладающим потерями, находящемуся в цепи переменного напряжения. Последовательная и параллельная схема представлены на рис. 8, там же даны соответствующие диаграммы токов и напряжений.

 

Рис. 8. Эквивалентные схемы и векторные диаграммы диэлектрика с потерями: а – последовательная; б – параллельная.

Обе схемы эквивалентны друг другу, если при равенстве полных сопротивлений z₁ = z₂ = z равны их активные и реактивные составляющие. Это условие будет соблюдено, если углы сдвига тока I относительно напряжения U равны и значения активной мощности одинаковы.

Из теории переменных токов известно, что:

. (8)

Выразим P для последовательной и параллельной схемы через C_s и C_p и угол δ, который является дополнением угла φ до 90 градусов.

Для последовательной схемы (рис. 8, а), используя выражения P_a и соответствующую диаграмму, имеем:

, (9)

и tg δ = ωC_sR_s.

 

Для параллельной схемы (рис. 8, б):

и . (10)

Рассматривая формулы 9 и 10 можно видеть, что диэлектрические потери приобретают серьезное значение для материалов, используемых в установках высокого напряжения, в высокочастотной аппаратуре и особенно в высоковольтных высокочастотных устройствах, поскольку величина диэлектрических потерь пропорционально квадрату приложенного к диэлектрику напряжения и частоте поля. Материалы, предназначаемые для применения в указанных условиях, должны отличаться малым значением угла потерь и диэлектрической проницаемостью, т.к. в противном случае мощность, рассеиваемая в диэлектрике, может стать недопустимо большой.

Диэлектрические потери по их особенностям и физической природе можно подразделить на четыре основных вида:

1. диэлектрические потери, обусловленные поляризацией;

2. диэлектрические потери, обусловленные сквозной электропроводностью;

3. ионизационные диэлектрические потери;

4. диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры.

Рассмотрим каждый вид диэлектрических потерь.

Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией, особенно отчетливо наблюдаются в веществах, обладающих релаксационными видами поляризации, в диэлектриках дипольной структуры и в диэлектриках ионной структуры с неплотной упаковкой ионов.

Релаксационные диэлектрические потери вызываются нарушением теплового движения частиц под влиянием сил электрического поля. Это нарушение приводит к рассеянию энергии и нагреву диэлектрика. В температурной зависимости tgδ релаксационных диэлектрических потерь наблюдается максимум при некоторой температуре, характерной для данного вещества. При этой температуре время релаксации частиц диэлектрика примерно совпадает с периодом изменения приложенного переменного напряжения. Если температура такова, что время релаксации частиц значительно больше полупериода изменения приложенного переменного напряжения, то тепловое движение частиц будет менее интенсивным. Потери уменьшатся, если температура такова, что время релаксации частиц значительно меньше полупериода изменения напряжения, то интенсивность теплового движения будет больше, связь между частицами уменьшится, в результате чего потери также снизятся.

Резонансные потери, проявляющиеся в диэлектриках при световых частотах. Этот вид потерь с особой четкостью наблюдается в некоторых газах при строго определенной частоте и выражается в интенсивном поглощении энергии электрического поля. Так же эти потери возможны и в твердых веществах, если частота вынужденных колебаний, вызываемых электрическим полем, совпадает с частотой собственных колебаний частиц твердого вещества. Наличие максимума в частотной зависимости tgδ характерно также и для резонансного механизма потерь, однако в данном случае температура на положение максимума потерь не влияет.

Диэлектрические потери, обусловленные сквозной проводимостью. Диэлектрические потери, обусловленные сквозной проводимостью, обнаруживаются в диэлектриках, имеющих заметную электропроводность, объемную или поверхностную. Диэлектрические потери этого вида не зависят от частоты электрического поля, а tgδ уменьшается с частотой по гиперболическому закону. Диэлектрические потери, обусловленные электропроводностью, возрастают с ростом температуры по экспоненциальному закону.

Ионизационные диэлектрические потери.

Ионизационные диэлектрические потери свойственны диэлектрикам в газообразном состоянии. Ионизационные потери проявляются в неоднородных электрических полях при напряженностях, превышающих значения, соответствующие началу ионизации данного газа.

Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры. Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры, наблюдаются в слоистых диэлектриках из пропитанной бумаги и ткани, в пластмассах с наполнителем, в пористой керамике, в производных слюды - миканитах, микалексе и т.д. В таблице 1 приведена классификация потерь в диэлектриках

 

 

Классификация потерь в диэлектриках. Таблица 1

Диэлектрические потери	Главные особенности	Виды диэлектриков
1.Обусловленные поляризацией:
релаксационные (дипольные и ионные)	Наличие максимума tgδ угла потерь, зависящяго от температуры и частоты.	Дипольные жидкие и твердые диэлектрики, ионные с неплотной упаковкой.
резонансные	Наличие резко выраженного максимума при некоторой частоте (выше 1015 Гц), положение которого не зависит от температуры.	Все виды диэлектриков.
2. Обусловленные электропроводностью	Независимость потерь от частоты (tgδ угла потерь с частотой снижается по гиперболе) и заметное возрастание с ростом температуры.	Жидкие и твердые диэлектрики. Жидкие и твердые диэлектрики с большой электро проводностью.
3. Ионизационные.	Наблюдаются при напряженииях выше напряжения ионизации газов и газовых включений внутри диэлектрика.	Газообразные и твердые диэлектрики с газообразными включениями.
4. Обусловленные неоднородностью структуры.	Сложная зависимость потерь от компонентов, входящих в состав диэлектрика и случайных примесей.	Неоднородные диэлектрики.

 

 

Методика измерения

В лабораторной работе измерение e и tgd твердых диэлектриков производится хорошо известным резонансным методом с применением прибора измерителя добротности или Q-метра. Как следует из его названия, он может применяться для измерения добротности Q и обычно применяется при измерении добротности катушек индуктивности. Упрощенная схема Q-метра показана на
рис. 11.

В приборе используется явление резонанса в высокодобротном последовательном колебательном контуре. Этот контур сформирован образцовой высокодобротной катушкой индуктивности L и образцовым (обычно воздушным) переменным конденсатором С1. На контур подается напряжение с высокочастотного генератора G, частоту f которого можно изменять в широких пределах. На определенной частоте f₀ сигнала генератора G, изменяя емкость конденсатора C1, контур настраивается в резонанс, который фиксируется по максимальному значению напряжения на вольтметре V2. Сопротивление R характеризует общие потери во всех элементах колебательного контура. В момент резонанса добротность контура Q определяется как отношение показаний вольтметров V2 и V1, т.е. Q = V2/V1. Если поддерживать напряжение генератора G на известном уровне, (например 0,1В) то шкалу вольтметра V2 можно проградуировать прямо в значениях добротности Q.

Если в контур вносится дополнительная емкость Сх, например, в виде емкости полученной при подключении исследуемого твердого диэлектрика, то изменяется резонансная частота контура и его добротность. Резонансная частота изменяется за счет увеличения суммарной емкости конура С = С1 + Сх, а добротность контура снижается за счет потерь различного типа, возникающих в диэлектрике. Настраивая контур вновь в резонанс на этой же частоте f₀ по разности показаний конденсатора С1 можно определить величину емкости Сх, т.е. это и есть емкость исследуемого диэлектрика. Зная геометрические размеры подключенного диэлектрика можно определить величину e диэлектрика, используя формулу емкости плоского конденсатора.

, (11)

где e - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика конденсатора, e₀ - абсолютной диэлектрической проницаемостью вакуума (ε₀=8,8510^-12 Ф/м), S – площадь обкладок конденсатора, d – расстояние между обкладками конденсатора.

Определив значение емкости Сх подключенного диэлектрика и учитывая размеры электродов (в работе используется круглый электрод диаметром 3 см) можно рассчитать e диэлектрика как:

. (12)

Уменьшение добротности контура позволит оценить величину потерь, вносимых диэлектриком в колебательный контур, а следовательно и tgδ. При этом tgδ можно рассчитать по формуле

, (13)

где Q₁ и С₁ – добротность контура и емкость переменного конденсатора при не подключенном диэлектрике, Q₂ и С₂ – добротность контура и емкость переменного конденсатора при подключенном диэлектрике.

Выполнения лабораторной работы

Лабораторная работа выполняется путем моделирования процесса измерения резонансным методом относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектрик с использованием прибора – измерителя добротности (Q-метра). Для этого используется специальная программа, выполняемая на персональном компьютере (ПК). В эту программу заложены модели изменения характеристик ряда диэлектриков в зависимости от изменения параметров окружающей среды и внешних воздействий, а также используется модель прибора Q-метр. Принцип измерения e и tgd описан выше. При подготовке к работе необходимо изучить методическое указание к лабораторной работе.

Для начала работы необходимо запустить файл «лабор_3_эпс_потери» на Рабочем столе ПК. После чего появится окно, изображенное на рис.12,а. Оно отображает название выполняемой лабораторной работы и кнопки, назначение которых интуитивно понятно. Управление программой осуществляется обычным способом, применяемым повсеместно в операционной системе Windows. После щелчка по кнопке «Начинаем» появится окно выбора материалов, как показано на рис. 12,б.

Выбор материала осуществляется щелчком по соответствующей закладке с названием материала. На закладке представлено описание и некоторые характеристики выбранного материала диэлектрика.

 

Проведение измерений

После щелчка по кнопке «К измерениям» открывается окно измерения объемного сопротивления диэлектрика, показанное на рис. 13. В этом окне отображаются прибор измеритель добротности и измерительная камера с образцом диэлектрика. Здесь же отображается схема подключения исследуемого образца диэлектрика и используемые при этом электроды.

Необходимо включить прибор щелчком по тумблеру «Сеть». По умолчанию в измерительной камере установлена температура 20 ⁰С. Измерение e и tgd диэлектрика необходимо производить в следующей последовательности:

1. Установить необходимую частоту генератора, используя кнопки выбора диапазона и движок на шкале плавного изменения частоты.

2. Ручкой под стрелочным индикатором «Уровень» установить стрелку на шкале прибора на 1.

3. Щелкнуть по кнопке «Изменить температуру» и в окно «Задатчик температуры» ввести с клавиатуры нужную температуру в измерительной камере и нажать кнопку «Пуск». Дождаться момента установления заданной температуры в измерительной камере.

4. Изменяя значение емкости переменного конденсатора по шкалам «Емкость грубо», «Емкость средне» и «Емкость плавно» по стрелочному прибору «Добротность» добиться резонанса в колебательном контуре по максимальному отклонению стрелки прибора. Записать в черновике значение добротности Q₁ с цифрового индикатора внизу стрелочного прибора, и значение емкости переменного конденсатора C₁. Емкость конденсатора в пикофарадах определяется суммированием значений цифровых индикаторов под соответствующими шкалами изменения емкости переменного конденсатора.

5. Подключить образец диэлектрика щелчком по кнопке «Подключить образец» и повторить измерения в соответствии с пунктом 4. Новые величины добротности и емкости будут соответствовать значениям Q₂ и С₂ , измеренные при подключенном в контур диэлектрике.

6. Отключить образец диэлектрика кнопкой «Отключить образец» и при необходимости изменить частоту или температуру в измерительной камере в соответствии с пунктами 1-3 и продолжить измерения в соответствии с пунктами 4-5.

7. При необходимости выбрать другой диэлектрик, используя кнопку «Заменить материал».