[實用新型]一種測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置

有效

• 申請號: 201920809784.0
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN210803588U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 段鵬飛;薛磊;羅勝陽;張鈺;樊則賓
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置，屬于介電常數測量裝置技術領域。該測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置，包括主體結構、液體介質測量結構和固體介質測量結構；所述主體結構包括底板、圓柱形支柱、圓形底板、接線柱槽和罩殼；所述液體介質測量結構包括金屬軟管、測量探頭和導線；所述固體介質測量結構包括下極板、下拉板、上極板和導線。本實用新型結構合理，操作簡單，使用方便，實驗誤差小，實驗效果明顯，對學生探究液體電介質相對介電常數隨溫度變化而變化這一物理現象以及學習掌握測量固、液體電介質相對介電常數的方法有很大幫助。

技術領域

本實用新型涉及一種測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置，屬于介電常數測量裝置技術領域。

背景技術

當真空中的靜電場中放入某種電介質時，電介質會產生極化電荷削弱原電場，削弱后的電介質中的電場記為與的比值即為相對介電常數ε_r，即某種電介質的相對介電常數ε_r，定義為該電介質的介電常數ε(又名電容率)與真空中介電常數ε₀的比值，即ε_r＝ε/ε₀。如果將相對介電常數較大的材料放入電場中，電場強度會在電介質內有明顯的下降。相對介電常數ε_r，其值等于電容器極板之間為真空和待測電介質時的電容器兩極板電壓之比、場強之比、電容之比，該值也是材料貯電能力的表征，也稱為相對電容率，不同材料不同溫度下的相對介電常數不同。

相對介電常數ε_r可以用靜電場用如下方式測量：首先在兩塊極板之間為真空的時候測量電容器的電壓U₀、電場強度電容C₀，然后將電容極板間加入待測電介質后測量電壓U、電場強度電容C，相對介電常數ε_r可以用下式計算：

相對介電常數是反映電介質材料在靜電場中極化特性的物理參數，不同材料的相對介電常數不同，利用這一特性可以制成不同性能規格的電容器或有關元件，從而應用到科學研究與工業生產的各個領域，理解介電常數的物理意義與測量原理，掌握固、液體介質相對介電常數的測定方法，是高校理工類實驗中的重要內容，然而，當前市場上已有的測量介電常數的設備封裝嚴密，只能直接讀數，不能作為學生學習的實驗設備，不適用于實驗室的應用環境，因此設計一種新型的測量固、液體介質相對介電常數的實驗裝置十分必要。

發明內容

針對上述存在的問題及不足，本實用新型提供了一種測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置。本實用新型通過以下技術方案實現。

一種測量固液體電介質相對介電常數的實驗裝置，包括主體結構、液體電介質測量結構和固體電介質測量結構；所述主體結構包括底板1、圓柱形支柱2、圓形底板3、接線柱槽5和罩殼10；所述液體電介質測量結構包括金屬軟管12、測量探頭14和導線；所述固體電介質測量結構包括下極板4、下拉板6、上極板9和導線；

所述主體結構中底板1頂面均勻設有四個圓柱形支柱2作為支撐裝置，四個圓柱形支柱2頂面設有圓形底板3，圓形底板3中間位置設有罩殼10，罩殼10下部分設有環面開口，罩殼10外部兩側均勻設有對稱接線柱槽5，每個線柱槽5上均設有兩個導電接線柱；

所述液體電介質測量結構中罩殼10頂部通過金屬軟管12與測量探頭14連接，測量探頭14通過金屬軟管12能壓縮和拉長，測量探頭14中設有相對設置的第一電極13 和第二電極，第一電極13通過導線Ⅲ15、第二電極通過導線Ⅳ16與其中一個接線柱槽 5中的兩個導電接線柱分別連接；