Другие предметы \ Материаловедение

Исследование взаимодействия веществ, имеющих доменную структуру, с внешними полями, страница 2

Полученные значения Сст , e , Ем заносим в Таблицу 1 и 2 .

График зависимости e=f(Uн) строится на основании данных таблицы 1,а график зависимости e=f(Т) при Umax®35 мм по оси х строится на основании таб лицы 2.

Таблица 1

х, мм

у, мм

Q, Кл

С, ф

e

Е, В/м

U, В

Примечание

5

0,5

4,45*10-8

2,2*10-9

1,4*103

2,02*104

20,2

Увеличение e

10

1,5

1,3*10-7

3,2*10-9

2,01*103

4,04*104

40,4

Увеличение e

15

12

1*10-6

1,7*10-8

1,07*104

6,06*104

60,6

Увеличение e

20

20

1,78*10-6

2,2*10-8

1,38*104

8,08*104

80,8

Увеличение e

25

28

2,49*10-6

2,5*10-8

1,57*104

1,01*105

101

Точка насыщения

30

33

2,9*10-6

2,4*10-8

1,5*104

1,21*105

121,2

Уменьшениеe

35

35

3,1*10-6

2,2*10-8

1,38*104

1,41*105

141,4

Уменьшениеe

40

35

3,1*10-6

1,9*10-8

1,19*104

1,61*105

161,6

Уменьшениеe

Снятие зависимости e=f(Т) при Umax®35 мм по оси х.

                                                                                                                Таблица 2

Т,°с

у, мм

Q, Кл

С, ф

e

U, В

Е, В/м

Примечание

20

35

3,1*10-6

2,2*10-8

1,38*104

141,4

1,41*105

Увеличение e

28

39

3,5*10-6

2,5*10_8

1,57*104

141,4

1,41*105

Точка Кюри

30

35

3,1*10-6

2,2*10-8

1,38*104

141,4

1,41*105

Уменьшениеe

60

25

2,23*10-6

1,57*10-8

9,86*103

141,4

1,41*105

Уменьшениеe

80

20

1,78*10-6

1,26*10-8

7,91*103

141,4

1,41*105

Уменьшениеe

96

12

1,07*10-6

8,57*10-9

4,75*103

141,4

1,41*105

Уменьшениеe

График  зависимости e=f(Uн)

При взаимодействии вещества, имеющего доменную структуру, с электричес

ким полем, происходит  постепенная поляризация этого вещества, которая идёт с потерями и не линейно, то есть имеет место явление насыщения, когда все моменты доменов развернутся по полю. Такой процесс поляризации отоб ражается петлёй гистерезиса (рис. 3).Поляризация характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью e.Как видно из представленного гра фика e сегнетоэлектрика будет увеличиваться с увеличением напряжения при ложенного электрического поля, но до определённого момента, после чего происходит снижение e, а следовательно уменьшается и поляризация диэлект  рика. Это объясняется тем, что с увеличением напряжённости (Е) электрического поля до определённого значения, зависящего от электрической прочнос-  ти диэлектрика, в диэлектрике начинает развиваться процесс пробоя. При этом диэлектрик теряет свои свойства, его доменная структура разрушается, что приводит к снижению числа доменов и тогда способность диэлектрика к   поляризации падает, следовательно уменьшается и его относительная диэлектрическая проницаемость e, так как внутри доменов находятся однонаправленные заряды, которые ориентируются под воздействием электрического по ля, в результате чего на поверхности диэлектрика возникает заряд, то  есть он поляризуется.

График зависимости e=f(T) при Umax® 35 мм по оси

Поляризуемость диэлектрика зависит от температуры. Как видно из представ ленного графика на участке 1(до точки  Кюри) поляризуемость увеличивается, это происходит из-за ослабления сил связи между молекулами. В точке Кюри(для данного образца сегнетоэлектрика она составляет 28°С) начинается перекристаллизация и исчезновение доменной структуры. На участке 2, при уже значительном тепловом движении, поляризуемость резко падает, так как хаотическое движение молекул мешает направленному, вызванному полем.  

Скачать файл