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電子材料的體電阻與表面電阻測量
閱讀：525發布時間：2024-4-9
一、實驗目的
使用三電極系統測量介電材料的絕緣電阻（體電阻率與表面電阻率）；了解受潮對材料表面電阻的影響。
二、實驗原理
絕緣電阻是施加于絕緣體上兩個導體之間的直流電壓于流過絕緣體的泄漏電流之比，即：
R=U/IR------絕緣電阻（Ω）U------直流電壓（V）I-------泄漏電流（A）
在某絕緣試樣上加一恒定電壓V，則無論在該材料的體內和表面都有電流流過，這時流過材料的電流I由流過材料體內的體電流IV和流過材料表面的表面電流IS兩部分組成。加在試樣上的電壓V與通過它的漏電流I的比值稱為該材料的的絕緣電阻，以R表示。恒定電壓V與體電流之比稱為該試樣的體電阻以RV表示，恒定電壓V與表面電流之比稱為該試樣的表面電阻以RS表示。絕緣電阻
影響絕緣電阻的諸因素（1）溫度：溫度升高時體積電阻率呈指數式下降。（2）濕度：絕緣體吸潮以后，電阻率要明顯下降。（3）電場強度：電場強度很高時，絕緣電阻下降。（4）輻照的影響：在光照條件下，絕緣電阻率明顯下降。
三、實驗內容
1.測量環氧樹脂板（干）的體電阻及表面電阻
2.測量2.205mm厚云母片。
四、實驗步驟
1、接好電源線和測試線2、確保電源為220V/50Hz，將測試線（紅線為高壓線接紅線柱，屏蔽線接電流輸入端）與測試器件連接好，根據不同的測量可使用不同得電極；連接測試樣品時要關電源，以防測試電壓電人。3、量程置于104檔 4、選擇合適的測量電壓 5、接通電源 6、調零 在Rx開路的情況下，調零是電流表的顯示為0000，注意：在“Rx"兩端不開路，如接在電阻箱或被測物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后測試過程中不需要再調零。
（1）將被測試樣品置于三電極箱中，并按下圖接線（2）測量體電阻是，三電極箱如圖2-3（a）接線，高阻及高壓輸出（紅）接圓盤電極，電阻率儀電流輸入端（芯線）接圓柱電極，電阻率儀地（黑，屏蔽線）接圓環電極。蓋上屏蔽盒，將屏蔽盒前面板上的Rv與Rs開關撥向RV
測量體電阻Rv和表面電阻Rs的接線示意圖
（3）將測試電壓選擇開關置于所需要的測試電壓檔（本次實驗不超 過100V）（4）測量時從低檔位逐漸撥向高檔位，每撥一次稍停留1~2秒鐘，以便觀察所顯示的數字。當被測電阻大于儀器量程時，電阻表顯示“1"，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。當測量儀器有顯示時應停下，當前的數字表讀數乘以量程檔次即為被測電阻值（5）測試完畢將量程開關撥至“104"檔后關閉電源。（6）測量表面電阻時，三電極按圖1（b）接線，高阻計高壓輸入（紅）接圓環電極，電阻率儀電流輸入端（芯線）接圓柱電極，電阻率儀地（黑,屏蔽線）接圓盤電極。蓋上屏蔽盒，將屏蔽盒前面板上的Rv與RS開關撥向RV。重復步驟（4）～（5）。 (7) 測量試樣的總電阻。將RV、RS開關撥向RV處，只用上、下電極而不用保護電極（圓環電極）。這樣就成為二電極系統，其他操作與測RV相同。
五、數據記錄
樣品名稱 | 厚度 | Rv（V） | RS（V） | Iv（A） | IS（A） |
云母片 | 2.205mm | 0.557×1013 | 0.997×1012 | 19.48×1013 | 11.12×1012 |
每一試樣所測得的RV、RS按下述公式計算出ρv、 ρS
其中：t：試樣厚度（cm）；D1：圓柱電極直徑5.0（cm）；D2：圓環電極內徑5.4（cm）,2dm=D1+D2。
六、數據處理
樣品名稱 | Rv | Rs | ρv | ρs | σv | σs | R計 |
云母片 | 0.557×1013 | 0.997×1012 | 53.62×1013 | 165.9×1012 | 0.1864×10ˉ1? | 6.0277×10ˉ1? | 0.846×1012 |
由上數據結果知道此云母片的電阻很大，由于只是對這個試驗了解，所以做了一組實驗沒有作對比試驗所以不知道干濕度對電阻率的影響。
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