Materiály v elektrotechnice – Počítačové vytváření Debyeových funkcí

NÁZEV ÚLOHY :

 

1. a) Počítačové vytváření Debyeových funkcí

  

 ZADÁNÍ ÚLOHY :

 

1. a) Vytvořte průběhy Debyeových fcí. určujících vlastnosti dielektrik – e´=f(w), e´´=f(w), tgd=f(w), při vstupních hodnotách, e_¥=2,0; e_s=8,0; t=7*10^-5

    Měřte a porovnejte hodnoty v rozmezí e_¥=(2,0-6,0); e_s=(6,5-10,0); t=(10^-4-5*10^-7)s.

 

1. b) Vypočtěte fce. e´=f(w), e´´=f(w) a tgd=f(w) a porovnejte s modelováním počítače.

 

 

MĚŘENO DNE :            ATMOSF. TLAK :          TEPLOTA OKOLÍ :        REL. VLHKOST :

 1.3.1997                   102300 Pa                   22 °C                      33 %

 

 

 ODEVZDÁNO DNE :     JMÉNO :                         ROČ. ,SKUPINA  :        KONTROLA :

    10.3.1997                                              2 , B3

 

 SPOLUPRACOVALI :

Teoretický rozbor :

 

1. a)

V proměnném elektrickém poli, kde deformační část polarizace nevykazuje ještě žádnou disperzi, je průběh e´ určen orientačními jevy. Omezíme-li se na nejdůležitější případ, kdy sledujeme sinusově proměnné elektrické pole, je pak průběh intenzity pole dán vztahem :

 

                     E_(t) = Ee^jwt    a    D_(t) = De^jwt

 

kde E a D jsou kompletní amplitudy, mezi nimiž platí vztah :

 

                      D = e₀ * e^*_(jw) * E

 

kde e^*_(jw) je frekvenční závislost e´, kterou lze psát ve tvaru

 

                   e^*_(jw) = e´_(w) – j e´´_(w)           

                e´₍₀₎  = e_s   ;  e´´₍₀₎ =0  ;  e´_(¥)  = e_¥    ; e´´_(¥) =0

 

U látek polárních polarizace přesně nesleduje náhlé změny elektrického pole okamžitě, ale během určité konečné doby. Dochází k jevu tzv. dielektrické relaxace.

 

 

Seznam použitých přístrojů :

 

Počítač VUT

 

Příklady výpočtů :

 

1. b) pro hodnoty  :  e_¥ = 2,0  ;  e_s = 8,0  ;   t =7*10^-5s

 

Vyhodnocení :

 

1. a) Modelování pomocí počítače dovoluje všeobecné zefektivnění a zrychlení práce v jakémkoliv oboru. Modelování vlastností dielektrik pomocí Debyeových funkcí je velice výhodné z hlediska snadného určení chování daného dielektrika při zvolených podmínkách o proti zdlouhavému a často nákladnějšímu měření.

 

1. b) Vypočtené funkce odpovídají výpočtům, které jsme provedly pomocí počítače. Je tedy zřejmé že program uložený v počítači zpracovává vložené hodnoty (parametry dielektrika) pomocí vzorců vycházejících z Debyeova vztahu upraveného za určitých zjednodušujících podmínek.