Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с устройством (рис. 3.2) и принципиальной схемой установки (рис. 3.3).

2. Определить масштаб вертикального отклонения:

   1. кнопкой GND замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа (CH1 – Х);

   2. переключатель П1 поставить в положение 1;

   3. цифровой прибор M890G «Вольтметр» поставить в положение V~600;

   4. с помощью автотрансформатора установить напряжение на испытуемом конденсаторе равным 150 В (по прибору «Вольтметр»);

   5. регулятором VAR развернуть изображение так, чтобы отклонение луча от центра составляло 5 мм. При этом масштаб по вертикали определяется как

q = = ,

где q – масштаб по вертикали, ;U – показания «Вольтметра» при градуировке, В; С₀₁, С_о – образцовые конденсаторы (С₀₁= 5100 пФ, С_о = 2 мкФ ); y – вер­тикальное отклонение луча при градуировке, мм.

1. Результаты занести в таблицу 3.1.

1. Определить масштаб горизонтального отклонения:

   1. кнопкой GND разомкнуть горизонтальный вход осциллографа (CH1 – Х), а кнопкой GND замкнуть накоротко вертикальный вход осциллографа (CH2 – Y);

   2. регулятором VAR. развернуть изображение так, чтобы отклонение луча от центра составляло 35 мм. Тогда масштаб по горизонтали определится как

v = ,

где v – горизонтальный масштаб, ; U – показания вольтметра при градуировке, В; x – горизонтальное отклонение луча при градуировке, мм;

3. результаты занести в таблицу 3.1.

U, B	x, мм	v, B/мм	y, мм	Со, Ф	С01, Ф	q, Кл/мм	f, Гц

Таблица 3.1

4. Определить характеристики сегнетоэлектрического конденсатора по петле гистерезиса:

   1. переключатель П1 поставить в положение 2;

   2. кнопки GND CH1 – X и CH2 – Y отжать;

   3. с помощью автотрансформатора установить горизонтальное отклонение луча от центра равным 10 мм и записать напряжение;

   4. измерить расстояние от центра экрана до точки пересечение петли с вертикальной осью (у_r);

   5. измерить расстояние от центра экрана до точки пересечение петли с горизонтальной осью (x_r);

   6. измерить координаты вершины петли (х_а, у_а);

7. зарисовать изображение петли на кальку и измерить площадь петли;

8. повторить измерения, изменяя каждый раз абсциссу петли на 5 мм;

9. результаты занести в таблицу 3.2;

Таблица 3.2

Измеренные величины						Расчетные величины
U, В	ха, мм	уа, мм	хr, мм	уr, мм	S, мм^2	Uа, В	Qа, Кл	Сст, Ф	Ur, В	Qr, Кл	tg 

Примечание: U_a = х_a∙v; U_r = х_r∙v; Q_a = y_a ·q; Q_r = y_r ·q;

tg = .

5. По полученным данным таблицы 3.2 нужно построить графики зависимостей: Q_а = f(U), С_ст = f(U), Q_r = f(U), tg  = f(U).

6. Исследовать влияние температуры на емкость конденсатора:

   1. напряжение, соответствующее максимальному значению емкости по кривой С_ст = f(U), обычно равно 110−130 В, поэтому на конденсаторе с помощью автотрансформатора нужно установить напряжение, которое меньше найденного на 20−30 В (90−100 В);

   2. кнопкой GND замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа (CH1 – X) и измерить вертикальное отклонение луча от центра экрана;

   3. включить нагрев печи;

   4. величину вертикального отклонения записывать через каждые 10 °С (до 90 °С).

Внимание! При достижении 100 °С немедленно отключить печь!

Результаты измерений занести в таблицу 3.3.

Таблица 3.3

t, °С	ха,, мм	Uа, В	уа, мм	Qа, Кл	Сст, Ф

7. По полученным данным построить график зависимости С_ст = f(t).

8. Составить отчет, который должен содержать:

   1. название работы и ее цель;

   2. схему установки;

   3. основные расчетные формулы;

   4. заполненные таблицы 3.1, 3.2 и 3.3;

   5. петли гистерезиса для разных напряжений;

   6. зависимости Q_а = f(U), С_ст= f(U); Q_r = f(U); tg  = f(U), С_ст = f(t);

   7. вывод.

Вопросы к защите лабораторной работы № 3

1. Что такое сегнетоэлектрик?

2. Нарисовать петлю гистерезиса, назвать основные параметры петли.

3. Нарисовать принципиальную схему установки.

4. Что такое домены?

5. Как определяются масштабы по вертикали и горизонтали?

6. Как определяются потери в сегнетоэлектриках?

7. Нарисовать зависимости Q_а = f(U), С_ст= f(U); Q_r = f(U); tg  = f(U), С_ст = f(t).

8. Как зависит емкость конденсатора из сегнетоэлектрика от температуры?

9. Где применяются сегнетоэлектрики?