Litnevsky_3_laba

Министерство образования Российской Федерации

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Лабораторная работа № 3

Изучение физических явлений в сегнетоэлектрических материалах

Выполнил студент группы Э-222С:

Тарасов Д. Ю.

Проверил преподаватель:

Литневский А.Л.

Омск 2014

Цель работы: исследование влияния напряжения и температуры на электрические свойства сегнетоэлектриков и определение диэлектрических потерь в сегнетоэлектриках.

1.Определение масштаба вертикального отклонения.

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.

При значениях U=150 B, y=5 мм, получаем:

q = = ,

2.Определяем масштаб горизонтального отклонения:

Масштаб по горизонтали определится как

v = ,

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

При значениях U=150 B, х=35 мм, получаем:

v = ,

U, B	x, мм	v, B/мм	y, мм	Со, Ф	С01, Ф	q, Кл/мм	f, Гц
150	35	6,06	5				50

3.Определить характеристики сегнетоэлектрического конденсатора по петле гистерезиса:

Статическая емкость:

C_ст = ,

где Q_а – амплитудное значение заряда; U_а – амплитуда напряжения;

Значения величин с учетом вертикального и горизонтального масштаба:

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

где Q_r – остаточный заряд; U_r – коэрцитивная сила.

Измеренные величины						Расчетные величины
U,	ха,	уа,	хr,	уr,	S,	Uа,	Qа,	Сст,	Ur,	Qr,	tg
В	мм	мм	мм	мм	мм^2	В	Кл	Ф	В	Кл
38	2	6	2	2	55	12,12	1,27E-06	1,04E-07	12,12	4,26E-07	0,125114
64	10	11	4	3	110	60,6	2,34E-06	3,86E-08	24,24	6,39E-07	0,11681
85	15	14	5	4	167	90,9	2,98E-06	3,27E-08	30,3	8,52E-07	0,111087
118	20	18	6	5	260	121,2	3,83E-06	3,16E-08	36,36	1,65E-06	0,110403
143	30	21	8	6	351	181,8	4,47E-06	2,45E-08	48,48	1,27E-06	0,109563
160	36	24	9	6	438	218,16	5,11E-06	2,34E-08	54,54	1,27E-06	0,104961
185	39	25	10	7	539	236,34	5,32E-06	2,25E-08	60,6	1,49E-06	0,10217
201	46	25,5	10,5	7,5	680	278,76	5,43E-06	1,94E-08	63,63	1,59E-06	0,100259
209	50	26	11	8	815	303	5,53E-06	1,82E-08	66,66	1,70E-06	0,099829

4.Исследование влияния температуры на емкость конденсатора:

t, °С	ха,, мм	Uа, В	уа, мм	Qа, Кл	Сст, Ф
23	14	79,3	7,5	1,62E-06	2,04E-08
33	13	67,1	6,5	1,40E-06	2,09E-08
43	11	54,9	5,5	1,19E-06	2,16E-08
53	10	42,7	4,5	9,72E-07	2,28E-08
63	7	36,6	4	8,64E-07	2,36E-08
73	5	27,45	3,2	6,91E-07	2,52E-08
83	4	24,4	3	6,48E-07	2,66E-08
93	3	24,4	3	6,48E-07	2,66E-08
100	1	24,4	3	6,48E-07	2,66E-08

Зависимость Q(а) от U. По оси x – U [В]; по y – Q(а) [Кл]

Зависимость С(ст)от U. По оси x – U [В]; по y – С(ст) [Кл]

Зависимость Q(r) от U. По оси x – U [В]; по y – Q(r) [Кл]

Зависимость tg(б) от U. По оси x – U [В]; по y – tg(б)

Зависимость С(ст) от t. По оси x – t(градусы) ; по y – С(ст) [Ф]

Вывод: Я исследовал влияние напряжения и температуры на электрические свойства сегнетоэлектриков и определил диэлектрические потери в сегнетоэлектриках. Определил характеристики сегнетоэлектрического конденсатора по петле гистерезиса, а также провел исследование влияния температуры на емкость конденсатора. В ходе выполнения работы построил графики следующих зависимостей: 1) Q_а = f(U); 2)С_ст= f(U); 3)Q_r = f(U); 4)tg  = f(U); 5)С_ст = f(t).