|
Cx, пФ |
t, см |
D, см |
e |
r, г/см3 |
fp, Гц |
fа, Гц |
Df, Гц |
a, Кл/Н |
К |
Примечания |
По экспериментальным данным построить график зависимости U (f).
20
5. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
Указания по оформлению отчета приведены в разделе 5 к работе № 3. В выводах должно быть дано объяснение связи частотной зависимости напряжения на обкладках образцов пьезоэлектриков со структурой исследуемых материалов.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАДАНИЯМ
1. Чем можно объяснить наличие максимума и минимума на кривой зависимости напряжения на пьезоэлектрике от частоты приложенного к нему электрического поля?
2. Какие факторы оказывают существенное влияние на собственную (резонансную) частоту механических колебаний пьезоэлектрика?
3. Что такое точка Кюри и с какими явлениями в сегнетоэлектриках она связана?
4. Что такое коэффициент электромеханической связи? Привести его аналитическое выражение.
5. В чем отличие сегнетокерамики отпьезокерамики?
6. Какой эффект возникает при нагревании выше точки Кюри и охлаждении природных и искусственных пьезокерамик?
ИССЛЕДОВАНИЕ e И tgd В ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЧАСТОТЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Цель работы
Изучение явления поляризации и потерь в диэлектрических материалах и обучение методики экспериментального определения e и tgd.
1.2. Общая характеристика работы
В лабораторной работе студенты при выполнении домашнего задания знакомятся с основными механизмами поляризационных процессов, протекающими в пассивных неорганических и органических диэлектриках, и с основными видами диэлектрических потерь. На лабораторном занятии экспериментально измеряют e и tgd, их зависимости от частоты и температуры, строят соответствующие кривые и обсуждают полученные результаты. В процессе работы необходимо соблюдать общие правила по технике безопасности при работе с электроустановками напряжением до 1000 В.
2. ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ
2.1. Получить у преподавателя тип и марку материала, в которых будет исследоваться диэлектрическая проницаемость.
2.2. Изучить механизмы поляризационных процессов в пассивных органических и неорганических твердых диэлектриках (простых и сложных) и в конкретно заданных материа-
22
лах, взаимосвязь диэлектрической проницаемости с поляризационными процессами и разобраться, как изменяется диэлектрическая проницаемость от температуры и частоты приложенного поля /1, с. 182 – 192; 2, с. 16 – 29/.
2.3. Изучить основные причины, обусловливающие потери энергии в пассивных твердых диэлектриках и в конкретно заданных материалах, их основные особенности и физическую природу, зависимость от частоты и температуры /1, с. 200 – 210; 2, с. 43 – 57/.
2.4. Сделать заготовки таблиц, в которых будут заноситься экспериментальные результаты для расчета e и tgd.
Методические указания
При проработке литературы к домашнему заданию необходимо уяснить физическую сущность явления поляризации, заключающееся в том, что в диэлектрике, помещенном в электрическое поле происходит ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул. В различных диэлектриках поляризация происходит по-разному и с различной скоростью в зависимости от структуры диэлектрика и строения его молекул. Во всех диэлектриках под действием внешнего электрического поля происходит упругое смещение электронов в атомах относительно их ядер, а в диэлектриках с ионным строением (стекла, керамики), кроме того, наблюдается упругое смещение ионов на расстояние, меньшее постоянной решетки. Время установления этих видов поляризации составляет 10-13 – 10-15 с, поэтому их называют мгновенными, и они не связаны с потерей энергии.
В ионных диэлектриках неплотной упаковкой ионы
имеют возможность сравнительно далеко смещаться из положения равновесия (на
расстояние, превышающее постоянную решет-
23
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.