Выполнение работы

Запишите в отчет параметры установки U_m , S_x , d, k_x, k_y , R₁, R₂.

1. Построение зависимости p(e)

1.1. Заготовьте таблицу.

Таблица 1.

X, дел (Ux, В)
Y, дел (Uy, В)
E, Вм-1
P, Клм-2
диф
Ei’, Вм-1

Выключите тумблеры СЕТЬ и ПЕЧЬ на схеме Сойера-Тауэра. Включите осциллограф и мультиметр и дайте им прогреться в течение 10 мин.

1.2. Включите тумблер СЕТЬ. При максимальном напряжении на образце получите на экране осциллографа петлю гистерезиса. Центр петли должен находиться точно в центре экрана.

1.3. Изменяя напряжение, снимите 8-12 точек основной кривой P(E). Измерять можно координаты вершины петли гистерезиса X и Y, либо напряжения U_x и U_y на входах осциллографа при помощи мультиметра. В последнем случае петля будет построена точнее.

2. Получение зависимостей Ps(t0) и Eс(t0)

2.1. Заготовьте таблицу.

Таблица 2.

Xc , дел
Ys , дел
Rt , кОм
Ps Клм-2
Ec Вм-1
t, 0C

2.3. Для насыщенной петли измерьте отклонение луча Y_s = o-c, соответствующее спонтанной поляризованности P_s . Одновременно измерьте отклонение Х_c = o-d, соответствующее коэрцитивному полю E_с и сопротивление терморезистора R_t . Результаты запишите в таблицу 2.

2.4. Включите нагреватель тумблером ПЕЧЬ. Когда величины Х_c и Y_s уменьшатся на 10-15 % произведите измерения по п. 2.3.

Продолжайте измерения , пока величины Х_c и Y_s не уменьшатся до нуля (8-10 точек). Четко зафиксируйте температуру (по R_t ) обращения Ec и Ps в нуль (т.е. температуру Кюри).

2.5. После достижения температуры Кюри выключите установку.

Обработка результатов

1. Пересчитайте экранные координаты X и Y, в значения P и E по формулам (17) и (18) (либо U_x и U_y по (15, 16)).

2. Рассчитайте значения _диф и соответствующие значения E_i’ по формуле (13). Постройте на совмещенном (общая ось E) графике зависимости P(E) и _диф (E_i’)

3. По градуировочному графику для каждой экспериментальной точки определите температуру и вычислите значения E_c и P_s (по формулам (14) и (15)). Запишите результаты в таблицу 2. По данным таблицы постройте графики зависимостей P_s(t⁰) и E_с(t⁰). Укажите на графике температуру Кюри.

Контрольные вопросы

1. Какие процессы происходят в диэлектрике, помещенном в электрическое поле? Дайте определение дипольного момента, поляризованности, поляризуемости.

2. Объясните эффект ослабления поля в диэлектрике. Какой физический смысл имеют диэлектрическая восприимчивость, проницаемость?

3. Рассмотрите диэлектрик, помещенный между пластинами заряженного плоского конденсатора. Как будет направлен вектор поляризованности в диэлектрике? Где располагаются связанные заряды? Какое соотношение существует между величиной поляризованности и плотностью связанного заряда?

4. Какие вещества относятся к сегнетоэлектрикам? Перечислите их характерные свойства.

5. Объясните происхождение петли гистерезиса.

6. Дайте определение эффективной и дифференциальной диэлектрической восприимчивости

7. Объясните работу экспериментальной установки Сойера-Тауэра.