Исследование зависимости удельных объемного и поверхностного сопротивления диэлектриков от температуры и влажности. Исследование свойств пьезоэлектриков. Исследование магнитных характеристик ферритов и магнитодиэлектриков, страница 4


11

татам проделанной работы. В выводах должно быть дано объяснение температурной зависимости удельного объемного и поверхностного сопротивлений со структурой исследуемых материалов.  Рисунки и  графики выполнять на отдельных листах формата А4, на которых, если позволяет место, может быть размещено по несколько рисунков. Рисунки вкладывать в отчет после первой ссылки по тексту. Титульный лист выполняется по ГОСТ 7.4 – 78 в виде обложки, в которую вкладывается отчет. Образец титульного листа приведен в приложении 1.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАДАНИЯМ

1.  Какие токи протекают через диэлектрик при помещении его в электрическое поле и какова физическая природа этих токов?

2.  Почему сопротивления диэлектриков определяют при постоянном напряжении?

3.  Как влияет на величину электросопротивления молекулярное строение диэлектриков?

4.  Как влияет на величину электросопротивления диэлектриков повышение влажности, температуры, время действия и величина приложенного напряжения?

5.  Какие факторы оказывают влияние на величину удельных сопротивлений диэлектриков?

6.  Объясните назначение деталей в измерительном устройстве.

7.  Какое влияние на величину измерительных сопротивлений оказывают охранное кольцо и нижний электрод?

8.  Дайте определение удельных объемного и поверхностного сопротивлений и назовите единицы их измерений в системе СИ.


12

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1.  Цель работы

Изучение процесса поляризации активных диэлектриков (сегнетоэлектриков).

1.2. Содержание работы

Основным содержанием работы является освоение методики экспериментального определения пьезомодуля и коэффициента электромеханической связи сегнетоэлектриков.

При  выполнении работы стеденты знакомятся с определением диэлектрической проницаемости сегнетокерамики (пьезоэлектрика), частотной зависимости напряжения на обкладках образца пьезоэлектрика, приемами нахождения резонансной и антирезонансных частот пьезоэлектрика.

В процессе работы необходимо соблюдать общие правила техники безопасности при работе с электроустановками напряжением до 1000 В.

Время выполнения домашних заданий 3 часа. Общее время на выполнение лабораторных заданий, включая собеседование и ответ по лабораторной работе, 4 часа.

2. ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

2.1. Задание № 1

Ознакомиться и занести в отчет существующие понятия об особенностях поляризации активных диэлектриков (сегнетоэлектриков). Дать понятие пьезоэлектрика,  привести  примеры


13

пьезоматериалов и конкретные области их использования в радиоэлектронике.

Методические указания по выполнению первого задания

Для выполнения задания необходимо изучить материал /1, с. 261 – 278; 2, с. 27 – 29/. При проработке материала к настоящей лабораторной работе следует иметь в виду, что в некоторых литературных источниках (особенно английских авторов) сегнетоэлектрики за сходство структуры и наличие гистерезисной петли, как у ферромагнетиков, называются ферроэлектриками.

Сегнетоэлектриками называются материалы, относящиеся к кристаллическим диэлектрикам и обладающие в определенном интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, которая существенно изменяется под влиянием внешних воздействий. Сегнетоэлектрические свойства были впервые обнаружены у кристаллов сегнетовой соли KNaC4H4O6 × 4H2O в 1920 году. Спонтанная поляризация обусловлена строением диэлектрика – его структурой, состоящей из отдельных областей (доменов) самопроизвольной поляризации. Такая поляризация устанавливается под влиянием внутреннего поля путем согласованного взаимного расположения диполей и наблюдается в некоторых кристаллических веществах асимметричного строения элементарной ячейки, характеризующихся неплотной пространственной упаковкой ионов (сегнетова соль, титанат бария и др.). Сегнетоэлектрические свойства наблюдаются почти у всех ионных (ионно-ковалентных) кристаллов, в которых меньший по размерам многовалентный катион неплотно окружен анионами, вследствие чего возможно их взаимное смещение и возникновение постоянных дипольных моментов. В связи с тем, что в твердых телах тепловое смещение происходит коллективно в небольших  объемах,  то с  появлением  диполей в некоторых ячейках