![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Введение. Цель: По предельной петле гистерезиса ознакомиться с методом измерения основных характеристик сегнетоэлектриков
ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА Работа № 5 Цель: По предельной петле гистерезиса ознакомиться с методом измерения основных характеристик сегнетоэлектриков, исследовать зависимость диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика от напряженности электрического поля.
Оборудование: Лабораторная работа «Изучение свойств сегнетоэлектрика» проводится на установке, собранной по схеме (рис. 5.6) и состоящей из рабочего устройства — модуля ФПЭ-02 (рис. 5.1), мультиметра MY-64, осциллографа С1-93 (вместо мультиметра можно использовать второй канал осциллографа). Принцип работы установки основан на поляризации сегнетоэлектриков в зависимости от напряженности электрического поля, подводимого к сегнетоэлектрику. Поляризация сегнетоэлектрика изучается наблюдением петли диэлектрического гистерезиса на экране осциллографа, подключенного к модулю ФПЭ-02. Сегнетоэлектрики — группа кристаллических диэлектриков, у которых в некотором интервале температур в отсутствие внешнего электрического поля нет спонтанной (самопроизвольной) поляризованности Сегнетоэлектриками могут быть только кристаллические тела, у которых решетка не имеет центра симметрии. Например, кристаллическая решетка титаната бария состоит как бы из трех встроенных друг в друга кубических подрешеток: одна образована положительными ионами бария, другая — отрицательными ионами титана, третья — отрицательными ионами кислорода (рис. 5.2). Минимум энергии взаимодействия между положительными ионами титана и отрицательными ионами кислорода достигается, если они смещаются навстречу друг другу, нарушая тем самым симметрию элементарной кристаллической ячейки. Если такое
![]() ![]() Сегнетоэлектрики отличаются от остальных диэлектриков рядом особенностей: 1. Имеют большое значение диэлектрической проницаемости ε (~ 105), в то время как у большинства обычных диэлектриков она составляет несколько единиц. 2. Характеризуются нелинейной зависимостью поляризованности от напряженности электрического поля Е. Это приводит к тому, что диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика зависит от напряженности поля. Для обычных диэлектриков эта величина не зависит от поля и является характеристикой вещества.
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() При наложении внешнего электрического поля
где ε 0 = 8,85·10–12 Ф/м — электрическая постоянная. Так как при достижении состояния насыщения поляризованность равна сумме спонтанной и индуцированной поляризованности, то для определения максимальной спонтанной поляризованности При уменьшении (из точки 1)поля кривая зависимости Р от Е не совпадет с первоначальной и пойдет несколько выше (кривая 1–2). При Е = 0 сегнетоэлектрик не возвращается в неполяризованное состояние, а сохраняет остаточную поляризованность Рост (отрезок 0–2). Это явление называется диэлектрическим гистерезисом. Таким образом, поляризованность Для деполяризации сегнетоэлектрика, т.е. сведения к нулю остаточной поляризованности, необходимо приложить некоторое поле ЕК обратного направления. Напряженность ЕК (отрезок 0–3) называется коэрцитивной силой (коэрцитивным полем). При дальнейшем увеличении поля того же направления поляризованность кристалла меняет свое направление и с ростом поля достигает насыщения в точке 4. Дальнейший рост (от точки 4 до 4*) обусловлен действием индуцированной поляризованности. Если вновь изменять напряженность от – ЕНАС до + ЕНАС, то электрическое состояние сегнетоэлектрика будет изменяться вдоль ветви 4*–4–5–6–1–1*. Значение остаточной поляризованности для этой ветви определяется отрезком 0–5, а коэрцитивной силы — отрезком 0–6. Замкнутая кривая 1*–1–2–3–4–4*–5–6–1–1* называется петлей гистерезиса. При изменении напряженности поля от – Е до + Е и последующем возвращении от + Е до – Е, где Е — любое значение напряженности поля, удовлетворяющее условию 0 < Е < ЕНАС, будет также получаться петля гистерезиса, называемая частной петлей (частным циклом). Этих циклов может быть бесчисленное множество, при этом вершины частных петель лежат на основной кривой 0–1.
Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 1483; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |