Практикум по спецкурсу "Физика сегнетоэлектриков". Часть 1. Сидоркин С.Д - 36 стр.

UptoLike

Рубрика: 

36
dE
d
N
эфф
эфф
эфф
ε
ε
1
=
Относительный коэффициент эффективной нелинейности N
эфф
может быть выражен через К
эфф
и E
max
следующим образом :
maxmax
max
Е
K
ЕЕ
N
эфф
нач
нач
эфф
эфф
=
=
=
ε
εε
ε
ε
Значение коэффициента К
эфф
зависит от амплитуды приложенного
напряжения и достигает максимального значения в районе максимальной
крутизны кривой ε
эфф
( Е ).
Эффективная нелинейность сегнетоэлектриков связана с
механизмом переполяризации доменов , который является основным
относительно инерционным механизмом (время переключения домена 1
мк/сек ). Поэтому с ростом частоты приложенного напряжения все
меньшее число доменов успевает переориентироваться за период
напряжения . ε
эфф
уменьшается , Е
эфф
растет , а эффективная нелинейность
уменьшается . Она практически исчезает при частотах более 10
6
-10
7
герц .
Таким образом , эффективная нелинейность является низкочастотным
свойством сегнетоэлектриков , которое может практически использоваться
лишь в низкочастотных полях .
Нелинейные сегнетоэлектрические конденсаторы используются в
цепях больших синусоидальных напряжений (в стабилизаторах
переменных напряжений , диэлектрических усилителях , диэлектрических
фазовращателях , бесконтактных выключателях - реле - и т.д .).
Описание экспериментальной установки
В настоящей работе исследуются зависимости диэлектрической
проницаемости сегнетоэлектриков от амплитуды переменного
электрического напряжения , частотой 50 герц при нескольких
температурах выше и ниже точки Кюри . Поэтому, прежде чем приступить
к изучению эффективной диэлектрической проницаемости исследуемого
образца, для него снимается температурная зависимость диэлектрической
проницаемости с помощью любого измерителя емкости и по ней
определяется значение температуры Кюри.
                                          36



                                            1 dε эф ф
                               N эф ф =
                                          ε эф ф dE
     О тносительный коэффициент эффектив ной нелинейности Nэфф
может бытьв ыражен черезК эфф и Emax след у ю щ им образом:
                               ∆ε      ε − ε н ач K эф ф
                 N эф ф =             = max           =
                            ε эф ф ∆Е  ε н ач ⋅ Е max   Е max
      Значение коэффициента К эфф зав исит от амплиту д ы приложенного
напряжения и д остигает максимального значения в районе максимальной
кру тизны крив ой εэфф(Е ).
       Э ффектив ная     нелинейность сегнетоэлектриков           св язана с
мех анизмом переполяризации д оменов , который яв ляется основ ным
относительно инерционным мех анизмом (в ремя переклю чения д омена ≥ 1
мк/сек). Поэтому с ростом частоты приложенного напряжения в се
меньшее число д оменов у спев ает переориентиров аться за период
напряжения. εэфф у меньшается, Е эфф растет, а эффектив ная нелинейность
у меньшается. О на практически исчезает при частотах более 106-107 герц.
Т аким образом, эффектив ная нелинейность яв ляется низкочастотным
св ойств ом сегнетоэлектриков , которое может практически использов аться
лишьв низкочастотных полях .
      Н елинейные сегнетоэлектрические конд енсаторы использу ю тся в
цепях больших сину соид альных напряжений (в стабилизаторах
переменных напряжений, д иэлектрических у силителях , д иэлектрических
фазов ращ ателях , бесконтактных в ыклю чателях - реле- и т.д .).

                Оп и с ани е э кс п ери м ентально й ус тано вки
      В настоящ ей работе исслед у ю тся зав исимости д иэлектрической
проницаемости сегнетоэлектриков               от    амплиту д ы  переменного
электрического напряжения, частотой 50 герц при нескольких
температу рах в ышеи нижеточки К ю ри. Поэтому , прежд ечем присту пить
к изу чению эффектив ной д иэлектрической проницаемости исслед у емого
образца, д ля него снимается температу рная зав исимость д иэлектрической
проницаемости с помощ ью лю бого измерителя емкости и по ней
опред еляется значениетемперату ры К ю ри.