Нелинейная емкость

Одним из основных методов осуществления нелинейных емкостей является создание конденсаторов с диэлектриком, обладающим нелиней­ными свойствами.

Как известно свойство диэлектрика можно характеризовать зависи­мостью между смещением D и напряженностью электрического поля Е:

где - диэлектрическая проницаемость.

Для большинства диэлектриков эта зависимость - прямая линия. Для некоторых диэлектриков зависимость D=f(E) отличается от прямой и по­этому, считая напряженность поля Е воздействием х=Е, а смещение - от­кликом y=D, вводятся два параметра нелинейного диэлектрика: статическая диэлектрическая проницаемость:

,

и дифференциальная диэлектрическая проницаемость:

Впервые нелинейность характеристики была обнаружена у сегнетовой соли. Позже были открыты и усовершенствованны материалы - титанат бария, титанат свинца и др. Все эти материалы получили название сег­нетодиэлектриков. Поведение сегнетодиэлектриков в электрических полях аналогично поведению ферромагнетиков в магнитных полях. Так при цик­лическом, изменении Е - D=f(E) имеет вид гистерезисной петли (рис. 9.18.).

Зависимость e и e_d у сегнетодиэлектриков имеют такой же характер как m, m_d (рис. 9.17.). Если пространство между обкладками конденсатора заполнить сегнетодиэлектриком, то кулон-вольтная характеристика кон­денсатора q(u_С) будет иметь такой же вид, что и зависимость D=f(E), так как электрический поток через диэлектрик:

Ф_E=D×S=q, где S - площадь пластин, а напряжение на обкладках конденсатора

u_C=l×Е, где l - расстояние между обкладками конденсатора.

Для конденсатора x= u_C; y=q, значит - статическая емкость.

- дифференциальная емкость.

Они имеют тот же вид, что и m и m_d (рис. 9.17.).

Нелинейные конденсаторы называются варикондами.

Дата добавления: 2014-01-15