Контрольные вопросы и задания
1.Каков физический смысл электроемкости?
2.В каких единицах измеряется электроемкость?
3.Нарисуйте рабочую схему мостика Сотти.
4.Выведите расчетную формулу для электроемкости.
5.Почему измерения мостиком Сотти производятся на переменном токе?
6.Можно ли в данной работе в качестве индикатора нуля использовать абонентский громкоговоритель? осциллограф?
Литература
1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики ; М:1989.
2.Трофимова Т.И.. Курс физики; М.:1990.
Лабораторная работа № 3-5 исследование сегнетоэлектрика
Цель работы: ознакомление со свойствами сегнетоэлектриков, осциллографическим методом получение кривой поляризации.
Введение
Сегнетоэлектриками называют вещества, имеющие области спонтанной (самопроизвольной) поляризации - домены. Следствием существования доменов являются: огромная величина диэлектрической проницаемости - до 104- 105, зависимость диэлектрической проницаемости от температуры с резким пиком в точке Кюри, гистерезис при переориентации электрического поля. Известно более 100 соединений, а также большое число твердых растворов, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами. Укажем лишь наиболее распространенный (по практическому использованию) сегнетоэлектрик -метатитанат бария BaTiO3.
Характерной особенностью сегнетоэлектриков является нелинейная и неоднозначная зависимость электрического смещения (индукции) D, поляризованности P, а также диэлектрических восприимчивости и проницаемости от напряженности поля Е. Обычно рассматривают зависимость , , D, P от Е для образцов, первоначально неполяризованных (поляризованность P = 0 при Е = 0)
Рис.1 Основная кривая поляризации и петля
Диэлектрического гистерезиса сегнетоэлектрика
На рис.1 показана кривая поляризации сегнетоэлектрика. Вследствие того, что >> 1, величины P и D неразличимы. С увеличением напряженности поля поляризованность первоначально неполяризованного образца возрастает от P = 0 при E = 0 до поляризованности насыщения Ps в точке А, соответствующей состоянию насыщения. Кривую ОА (или 1на рис.1) назовем основной кривой поляризации.
При уменьшении напряженности E до 0 поляризованность P уменьшается по кривой 2 до значения Pr, называемого остаточной поляризованностью. Поляризация образца исчезает полностью лишь под действием электрического поля E = - Ec, называемого коэрцитивным полем. Для лучших образцов BaTiO3 величины остаточной поляризованности и коэрцитивного поля достигают значений
Pr = 0,26 Кл/м2; EС = 50 кB/м.
Если продолжать увеличивать напряженность поля, то опять наступит насыщение(в точке В). Последующее изменение напряженности поля в обратном направлении сопровождается изменением поляризованности P по кривой 3). В итоге график зависимости поляризованности P (и электрического смещения D) от напряженности поля E имеет вид петли, которую называют петлей гистерезиса.