d – диаметр обкладки
S - площадь сегнетоэлектрика:
П - площадь петли гистерезиса
.Подать напряжение 60 В на образцовый конденсатор. На экране осциллографа будет видна наклонная прямая, соответствующая зависимости заряда образцового конденсатора от приложенного напряжения.
Определить отклонения X и Y и вычислить:
а) масштаб по горизонтальной оси электронно-лучевой трубки осциллографа:
,где
-амплитуда приложенного напряжения; - показание вольтметра; - отклонение от горизонтальной оси, соответствующее амплитуде приложенного напряжения;б) масштаб по вертикальной оси электронно-лучевой трубки осциллографа:
,где
-заряд, соответствующий амплитудному значению напряжения на обкладках образцового конденсатора ; -напряжение на образцовом конденсаторе, ; - ёмкость градуировочного конденсатора - отклонение от вертикальной оси.в) диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика:
,где
- ёмкость конденсатора из сегнетоэлектрика, [Ф] , - толщина образца - площадь обкладокг) тангенс угла диэлектрических потерь сегнетоэлектрика:
Диэлектрические потери в общем случае выражаются уравнением
.Отсюда
Мощность потерь вычисляется по формуле
,где
- площадь петли гистерезиса, ; ;Результаты вычислений записать в табл.1 и 2
Таблица 1
, | , | , | , | , | , | , | , | , |
18 | 30 | 60 | 2 | 0,1 | 2,857 | 4,71 | 0,269 | 0,634 |
Таблица 2
, | , | , | , | , | ||||
18 | 30 | 84,85 | 8,081 | 0,095 | 13702 | 840 | 60 | 4,959 |
При помощи ЛАТРа и вольтметра изменять напряжение на сегнетоэлектрике от 150 В до 30 В с интервалом 20 В, отсчитывая ординаты вершин кривой.
Таблица 3
150 | 40 | 40 | 188,4 | 10,76 | 0,057 | 8200 | 840 | 8,26 | 1884 |
130 | 34 | 38 | 160,14 | 10,22 | 0,064 | 9210 | 760 | 6,66 | 1601,4 |
110 | 30 | 36 | 141,3 | 9,68 | 0,069 | 9930 | 670 | 5,45 | 1413 |
90 | 24 | 33 | 113,04 | 8,88 | 0,079 | 11370 | 600 | 4,26 | 1130,4 |
70 | 19 | 29 | 89,5 | 7,8 | 0,087 | 12520 | 430 | 2,77 | 895 |
50 | 13 | 22 | 61,2 | 5,92 | 0,097 | 13960 | 300 | 1,73 | 612 |
30 | 8 | 10 | 37,68 | 2,69 | 0,071 | 10220 | 130 | 1,03 | 376,8 |
График зависимости диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика от напряженности электрического поля в образце.
График зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от напряженности электрического поля в образце.
Таблица 4
30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | |
9 | 9 | 9 | 9 | 10 | 12 | 10 | 10 | 12 | 13 | 17 | 22 | 24 |
График зависимости ординаты Y от температуры