ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
220 В
мост
Е7-4
мВ
Рис.3. Схема установки для исследования температурной зависимости
свойств сегнетоэлектрика.
Перед началом измерений необходимо мост подключить в сеть переменного тока
напряжением
В
220
и дать ему прогреться в течение 15 мин. При этом ручку
" ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИНДИКАТОРА" повернуть влево до упора (делать это бережно по
отношению к прибору). Исследуемый конденсатор подключается к клеммам
RLC
−−
;
переключатель вида измерений, расположенный в центре передней панели прибора – в
положение
""
C
; переключатель частоты – в положение
"1000"
; переключатель
""
δθ
tg
−
–
в положение
""
δ
tg
.
Вначале следует измерить емкость образца при комнатной температуре, так как
здесь она составляет несколько сотен пикофарад; переключатель измеряемых диапазонов
"МНОЖИТЕЛЬ" рекомендуется установить в положение
)10(""
3
pFInFInF
=
. Ручкой
переключателя отсчета установить в левом окошке отсчетного устройства показание
"0"
, а
ручкой потенциометра отсчета установить в правом окошке показание
"5,0"
. Шкалу
отсчета
""
δ
tg
установить в положение
005,0002,0
−
. Ручкой
"ЧУВСТВ.ИНДИКАТОРА" получить отклонение стрелки микроамперметра, являющегося
индикатором равновесия моста, на
4020
−
делении шкалы.
Добиться наименьшего отклонения стрелки микроамперметра, т.е. уравновесить
мост. Достигается равновесие неоднократным, последовательным подбором положений
обеих ручек "отсчетного устройства" и ручки "фаза". По мере приближения состояния
моста к равновесию чувствительность индикатора следует увеличивать.
Чтобы получить величину измеряемой емкости, необходимо сложить показания
левого и правого окошек отсчетного устройства и полученную сумму умножить на
величину множителя. Например, то, что установлено нами перед началом измерений,
следует читать так:
pFШтА
500)5,00(
=⋅+
.
Затем включить печь, установив ее на максимальную скорость разогрева (реостат с
правой стороны печи – в положении “выведен “). В интервале температур
C
0
10020
−
,
пока измеряемые емкости малы, измерения проводить каждые
0
2520
−
, в области же
быстрого изменения емкости (
C
0
180100
−
) измерения необходимо производить через
каждые
0
105
−
.
Для того чтобы от измеренных значений емкости сегнетоконденсатора перейти к
значениям диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика, необходимо рассчитать
емкость данного конденсатора
d
S
C
00
ε
=
,
где
25
1028,8
мS
−
⋅=
- площадь пластин;
мd
3
10*61,1
−
=
- расстояние между
пластинами, равное толщине сегнетоэлектрика. Результаты измерений занести в таблицу:
Таблица
8
8 мВ мост Е7-4 220 В Рис.3. Схема установки для исследования температурной зависимости свойств сегнетоэлектрика. Перед началом измерений необходимо мост подключить в сеть переменного тока напряжением 220 В и дать ему прогреться в течение 15 мин. При этом ручку "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИНДИКАТОРА" повернуть влево до упора (делать это бережно по отношению к прибору). Исследуемый конденсатор подключается к клеммам C − L − R ; переключатель вида измерений, расположенный в центре передней панели прибора – в положение "C" ; переключатель частоты – в положение "1000" ; переключатель "θ − tgδ " – в положение " tgδ " . Вначале следует измерить емкость образца при комнатной температуре, так как здесь она составляет несколько сотен пикофарад; переключатель измеряемых диапазонов "МНОЖИТЕЛЬ" рекомендуется установить в положение " InF " ( InF = 10 3 pF ) . Ручкой переключателя отсчета установить в левом окошке отсчетного устройства показание "0" , а ручкой потенциометра отсчета установить в правом окошке показание "0,5" . Шкалу отсчета " tgδ " установить в положение 0,002 − 0,005 . Ручкой "ЧУВСТВ.ИНДИКАТОРА" получить отклонение стрелки микроамперметра, являющегося индикатором равновесия моста, на 20 − 40 делении шкалы. Добиться наименьшего отклонения стрелки микроамперметра, т.е. уравновесить мост. Достигается равновесие неоднократным, последовательным подбором положений обеих ручек "отсчетного устройства" и ручки "фаза". По мере приближения состояния моста к равновесию чувствительность индикатора следует увеличивать. Чтобы получить величину измеряемой емкости, необходимо сложить показания левого и правого окошек отсчетного устройства и полученную сумму умножить на величину множителя. Например, то, что установлено нами перед началом измерений, следует читать так: (0 + 0,5) ⋅ ШтА = 500 pF . Затем включить печь, установив ее на максимальную скорость разогрева (реостат с правой стороны печи – в положении “выведен “). В интервале температур 20 − 100 0 C , пока измеряемые емкости малы, измерения проводить каждые 20 − 25 0 , в области же быстрого изменения емкости ( 100 − 180 0 C ) измерения необходимо производить через каждые 5 − 10 0 . Для того чтобы от измеренных значений емкости сегнетоконденсатора перейти к значениям диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика, необходимо рассчитать емкость данного конденсатора S C0 = ε 0 , d где S = 8,28 ⋅ 10 − 5 м 2 - площадь пластин; d = 1,61 * 10 − 3 м - расстояние между пластинами, равное толщине сегнетоэлектрика. Результаты измерений занести в таблицу: Таблица