Порядок выполнения работы

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с описанием приборов, используемых в данной установке.

1. Установить ручку «Рег U» на панели кассеты ФПЭ–02 в среднее положение.

2. Установить органы управления на панелях осциллографа РО в положение, обеспечивающее наблюдение фигур Лиссажу, измерение величины переменного напряжения и исследование зависимости между двумя внешними сигналами.

3. Подготовить к работе источник питания ИП и вольтметр PV.

4. Собрать схему согласно рис. 2.6.

5. После проверки схемы преподавателем или лаборантом присоединить все приборы к сети ~220 В, 50 Гц и включить тумблеры «Сеть» на панелях всех приборов. На экране осциллографа должна появиться петля гистерезиса.

6. Установить петлю гистерезиса в центральную часть экрана осциллографа. С помощью ручки «12 В – 120 В» на панели источника питания подобрать такую величину постоянной составляющей напряжения, при которой изображение петли гистерезиса на экране является симметричным.

Задание 1. Определение тангенса угла диэлектрических потерь.

1. Получить петлю гистерезиса предельного цикла. Для этого повернуть в крайнее правое положение ручку «Рег U» на панели кассеты и подобрать, если это необходимо, такой коэффициент отклоненияk_уосциллографа, чтобы кривая гистерезиса предельного цикла целиком размещалась в пределах экрана, занимая не меньше половины экрана (по вертикали).

2. Измерить координаты х₀иу₀вершины петли гистерезиса. Для этого, подводя каждую из вершин петли (точкиАиСна рис. 2.3) сначала к осиХ, а затем к осиУ(центральным, градуированным линиям сетки экрана), определить их координаты +х₀и –х₀, +у₀и –у₀и взять среднее арифметическое из модулей полученных значений. Записать значение коэффициента отклоненияk_упри измеренииу₀.

3. Установить кривую гистерезиса симметрично относительно осей УиХи перерисовать ее с экрана осциллографа на миллиметровую бумагу по точкам, снятым с помощью сетки экрана.

4. Определить площадь петли гистерезиса, используя рисунок, выполненный на миллиметровой бумаге.

5. Вычислить tgδ по формуле (2.24).

6. Занести в таблицу 2.1 результаты всех вычислений.

Таблица 2.1

x0, дел	kx, В/дел	y0, дел	ky, В/дел	Sn, дел2	tgδ
	0.3

Задание 2. Определение остаточного смещения D_r, коэрцитивного поля Е_си спонтанной поляризации насыщенияР_smax.

1. Установить петлю гистерезиса предельного цикла, полученную в задании 1, пункт 1, симметрично относительно оси У. Измерить значениеу_rкак половину ширины петли прих=0. Записать значениеk_у, соответствующее этому измерению.

2. Установить петлю гистерезиса симметрично относительно обеих осей. Измерить значение х_скак половину ширины петли приу=0.

3. Продолжить линейные участки петли предельного цикла (АВиСDна рис. 2.3) до пересечения с осьюУ, используя рисунок петли, выполненный в задании 1, п.3. Измерить значениеу_sкак половину расстояния между точками пересечения экстраполированных участков с осьюУ.

4. По формулам (2.21) и (2.22) рассчитать значения D_r;Р_smax≈D_sиЕ_с.

5. Оценить погрешности измерения остаточного смещения D_rи коэрцитивного поляЕ_с.

6. Занести в таблицу 2.2 результаты всех вычислений.

Таблица 2.2

yr, дел

Dr, Кл/м2

ky, В/дел

ys, дел

Ds, Кл/м2

xc, дел

kх, В/дел

Ес, В/м

S, см2

h, см

C2, пФ

R1, кОм

R2, кОм

0.3

3

0.2

47

4.7

20

Задание 3. Получение основной кривой поляризации и изучение зависимостиε=f(Е).

1. Для кривой гистерезиса предельного цикла, полученной в задании 1, пункт 1, измерить значения координат х_0maxиу_0maxвершины цикла (точкиВна рис. 2.3) по методике, описанной в том же задании 1, пункт 2. Записать значение коэффициентаk_упри измеренииу_0max. Определить по показанию вольтметраPVнапряжениеU.

2. Уменьшить напряжение Uс помощью ручки «Рег.U» на панели кассеты и получить петлю предельного цикла, соответствующую такому амплитудному значениюЕ₀напряженности поля, ниже которого предельный цикл исчезает (т.е. начинают изменяться площадь петли и координаты ее вершин). Для этой петли: а) определить по показанию вольтметраPVнапряжениеU; б) взять из задания 1, пункт 2 значениях₀,у₀иk_у.

3. Получить несколько частных циклов, уменьшая напряжение Uручкой «РегU» и изменяя коэффициентk_уосциллографа таким образом, чтобы каждая петля гистерезиса занимала не менее половины экрана (по вертикали). Число частных циклов должно быть не менее пяти при различных значениях коэффициентаk_у.

Таблица 2.3

№	U, В	x0, дел	y0, дел	kу, В/дел		Е0, 104 В/м	ε, 103	Δε, 103
1		х0max=	y0max=
2
3
4
5
6

4. Построить основную кривую поляризации в координатах х,у.

5. По формулам (2.23) и (2.25) рассчитать значения Е₀иεдля всех исследованных циклов переполяризации.

6. Оценить погрешности измерения ε.

7. Занести в табл. 2.3 результаты всех вычислений.

8. Построить график зависимости ε=f(Е).