ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Установить частоту
Гцf
300
=
. О величине напряжения на выходе генератора,
которое меняется ручкой “ . ”РЕГ ВЫХОДА , можно судить по показаниям вольтметра,
расположенного на панели прибора.
Тумблер, переключающий пределы шкал, установить в положение
)30("600"
V
, а
тумблер “ ”ШКАЛА ПРИБОРА – в положение
"2"
×
. При этом отклонение стрелки
вольтметра на всю шкалу будет означать, что величина напряжения на выходе генератора
равна
V
60230
=×
.
Отключить генератор развертки от горизонтальных пластин осциллографа
нажатием кнопки “ ”.ВХОД Х Регулятор усиления вертикального входа поставить в
положение
"/10"
делV
.
Чтобы получить величину напряжения, подаваемого на исследуемый образец,
нужно величину отклонения луча по горизонтали на экране осциллографа, выраженную в
делениях, умножить на коэффициент
делVА
/25
=
, который рассчитан на основании
параметров схемы.
Провести наблюдение за изменениями сигнала, характеризующего величину
полной поляризации
Р
, остаточной поляризации, коэрцитивного напряжения, при
напряжениях на образце
В
500200
÷
.
Измерить максимальную величину напряжения, подаваемого на образец, при
котором петля гистерезиса еще не наблюдается, т.е.
ЕР
~
. Определить напряженность
электрического поля, создаваемого в образце, соответствующую найденному значению
напряжения по формуле
d
U
Е
=
, (5)
где
d
- толщина образца (d
мм
2
=
).
Зарисовать наблюдаемые петли гистерезиса.
Петлю гистерезиса, полученную при напряжении на образце
BV
500
=
, изобразить
в параметрах
P
,
E
(
P
- поляризация,
E
- напряженность электрического поля в
образце). Для определения поляризации
P
необходимо соответствующие вертикальные
отклонения луча выразить сначала в вольтах, а затем по формуле (4) – в единицах заряда и
разделить на площадь пластин сегнетоконденсатора
25
1028,8
мS
−
⋅=
, поскольку вектор
поляризации определяется поверхностной плотностью поляризационных зарядов.
Для всех петель гистерезиса определить полную поляризацию.
Построить график зависимости
)(
ЕРР
=
. Объяснить процессы, происходящие в
сегнетоэлектрике.
На основании полученного графика объяснить поведение диэлектрической
проницаемости сегнетоэлектрика с изменением напряженности электрического поля в
образце.
Упражнение 2. Изучение зависимости диэлектрической проницаемости титаната
бария от температуры.
Измерение зависимости диэлектрической проницаемости титаната бария от
температуры сводится к измерению зависимости от температуры емкости образца,
изготовленного из титаната бария. Образец, представляющий собой небольшой диск с
посеребренными поверхностями, закрепляется в специально изготовленной контактной
рамке и помещается в печь. Емкость образца измеряется с помощью универсального моста
марки
47
−
Е
в интервале температур от
20
до
о
180
С
. Измерение температуры
производится с помощью термопары, подключенной к вольтметру со шкалой до
мВ
10
(см. рис.3). Градуировочная кривая термопары прилагается к прибору.
7
7 Установить частоту f = 300 Гц . О величине напряжения на выходе генератора, которое меняется ручкой “РЕГ. ВЫХОДА”, можно судить по показаниям вольтметра, расположенного на панели прибора. Тумблер, переключающий пределы шкал, установить в положение "600" (30V ) , а тумблер “ШКАЛА ПРИБОРА” – в положение "×2" . При этом отклонение стрелки вольтметра на всю шкалу будет означать, что величина напряжения на выходе генератора равна 30 × 2 = 60V . Отключить генератор развертки от горизонтальных пластин осциллографа нажатием кнопки “ВХОД Х”. Регулятор усиления вертикального входа поставить в положение "10V / дел" . Чтобы получить величину напряжения, подаваемого на исследуемый образец, нужно величину отклонения луча по горизонтали на экране осциллографа, выраженную в делениях, умножить на коэффициент А = 25V / дел, который рассчитан на основании параметров схемы. Провести наблюдение за изменениями сигнала, характеризующего величину полной поляризации Р , остаточной поляризации, коэрцитивного напряжения, при напряжениях на образце 200 ÷ 500 В . Измерить максимальную величину напряжения, подаваемого на образец, при котором петля гистерезиса еще не наблюдается, т.е. Р ~ Е . Определить напряженность электрического поля, создаваемого в образце, соответствующую найденному значению напряжения по формуле U Е = , (5) d где d - толщина образца (d = 2 мм ). Зарисовать наблюдаемые петли гистерезиса. Петлю гистерезиса, полученную при напряжении на образце V = 500 B , изобразить в параметрах P , E ( P - поляризация, E - напряженность электрического поля в образце). Для определения поляризации P необходимо соответствующие вертикальные отклонения луча выразить сначала в вольтах, а затем по формуле (4) – в единицах заряда и разделить на площадь пластин сегнетоконденсатора S = 8,28 ⋅ 10 − 5 м 2 , поскольку вектор поляризации определяется поверхностной плотностью поляризационных зарядов. Для всех петель гистерезиса определить полную поляризацию. Построить график зависимости Р = Р (Е ) . Объяснить процессы, происходящие в сегнетоэлектрике. На основании полученного графика объяснить поведение диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика с изменением напряженности электрического поля в образце. Упражнение 2. Изучение зависимости диэлектрической проницаемости титаната бария от температуры. Измерение зависимости диэлектрической проницаемости титаната бария от температуры сводится к измерению зависимости от температуры емкости образца, изготовленного из титаната бария. Образец, представляющий собой небольшой диск с посеребренными поверхностями, закрепляется в специально изготовленной контактной рамке и помещается в печь. Емкость образца измеряется с помощью универсального моста марки Е 7 − 4 в интервале температур от 20 до 180 о С . Измерение температуры производится с помощью термопары, подключенной к вольтметру со шкалой до 10 мВ (см. рис.3). Градуировочная кривая термопары прилагается к прибору.