С хема установки

Н

Рис. 11

а схеме:

ЛАТР – лабораторный автотрансформатор

Тр – повышающий трансформатор

V₀ – электростатический вольтметр

C₀ – эталонный конденсатор

ЭО – осциллограф С1-1 (или С1-65)

К₁ – ключ для включения и отключения С_х (положения «измер» и «град»)

К₂ – ключ для переключения напряжений, подаваемых на входы осциллографа (положения «измер» и «град»).

Для изучения температурной зависимости  диэлектрика конденсатор С_х помещается в печь, питаемую от ЛАТРа (рис.12). Температура в печи измеряется термопарой медь – константан. ТермоЭДС термопары измеряется милливольтметром или потенциометром ПП-63.

О

Рис. 12

бъектом исследования является пьезокерамический элемент звукоснимателей. Геометрия образца приведена на рис.13. Трубчатый пьезоэлемент имеет внутреннее и наружное серебряное покрытие. Тогда , где d=0,15мм, а . Диаметр d₂=1,29мм, а l=15м. Результат для l следует проверить.

Рис. 13

Упражнение 1. Изучение петли гистерезиса сегнетоэлектрика.

1. Соберите схему в соответствии с рис.11.

Включите осциллограф, отключите горизонтальную развертку луча. Установите светящуюся точку по центру экрана. Положение ключей: К₂ – «измер», а K₁ подключает С_Х (выносной или на панели).

2. Подайте напряжение в схему так, чтобы показания вольтметра составило 150В. Ручками управления «делитель», «усиление у», «усиление х» добейтесь, чтобы наблюдаемая петля занимала около 2/3 размеров по вертикали и по горизонтали.

3. Плавно повышая напряжение наблюдайте увеличение размеров петли.

В случае пробоя немедленно уменьшите напряжение!

4. Ручками усиления добейтесь наибольших размеров петли.

Задание 1. Изучение петли гистерезиса.

1. Перерисуйте петлю гистерезиса на кальку, и затем на миллиметровую бумагу.

2. Определение характерных точек петли.

- наибольшая высота петли;

- расстояние между точками пересечения по оси у;

- расстояние между точками пересечения с осью х;

- наибольший размах петли по оси х.

Результаты занесите в таблицу.

dx= l= Sx= C0=

Наибольшее значение электрического смещения: . Остаточное электрическое смещение: . Коэрцитивная сила: .

Расчет и осуществляется после градуировки осциллографа.

Задание 2. Градуировка осциллографа по напряжению.

1. Уменьшите напряжение до нуля. Переключите ключ К₂ в позицию «град», а К₁ в нейтральное положение. Повышая напряжение добейтесь наибольшей развёртки луча по оси y.

R1= R2=

Снимите показания V и при трех значениях V и по ним определите цену деления по оси у. Цена деления на шкале осциллографа .

Упражнение 2. Изучение кривой поляризации D(E).

При уменьшении напряжения концы петель гистерезиса скользят по линии поляризации, характеризующей зависимость D(E).

1. Вернитесь к наблюдению петли гистерезиса при . Уберите усиление по оси х.

2. Уменьшая напряжение, снимите зависимость N_y от V, занося результаты в таблицу.

V0
Ny

3. Рассчитав D и Е, постройте график зависимости .

4. Рассчитав , постройте график зависимости  от Е.

Упражнение 3. Определение температуры Кюри сегнетоэлектрика.

1. Начните выполнение задания как в п.1 упр.2, выбрав .

2. Включите нагревательную печь и снимите зависимость N_y от t⁰C. Температура находится по градуировочной таблице термопары. Величину термоЭДС необходимо привести к температуре холодного пая, равной 0⁰С.

Ny(t)
t0C

3. По результатам измерений постройте график .

4. По графику определите точку Кюри.

8