4. Расчет значений температурного коэффициента диэлектрической проницаемости для исследуемых материалов.

Для неорганического стекла:

Для слюды:

Для тиконда:

Для полипропилена:

Для сегнетокерамики:

5. 

Вывод:

В данной лабораторной работе мы исследовали температурные зависимости емкости, тангенс угла диэлектрических потерь и температурный коэффициент диэлектрической проницаемости линейных и нелинейных диэлектриков.

Наблюдая за графиками, у сегнетокерамики ёмкость такого конденсатора растёт до некоторой температуры (36°C), далее уменьшается т.к. уменьшается диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика. Для первых четырех образцов линейны: для неорганического стекла и слюды с ростом температуры увеличивается емкость. У конденсатора с полипропиленовым диэлектриком и диэлектриком из тиконда емкость уменьшается с ростом температуры.

При построении температурной зависимости температурного коэффициента диэлектрической проницаемости α_ε мы получили, что для неорганического стекла и слюды данный коэффициент положительный. Для тиконда и полипропилена α_ε имеет отрицательное значение. В случае с сегнетокерамикой коэффициент изменятся с ростом температуры от положительных до отрицательных значений.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определения относительной диэлектрической проницаемости ε. Назовите основные виды поляризации диэлектриков.

Относительная диэлектрическая проницаемость среды ε — физическая величина, показывающая во сколько раз заряд конденсатора с диэлектриком больше зарядов конденсатора в вакууме, и характеризует способность диэлектрика поляризоваться в электрическом поле.

Основные виды поляризации диэлектриков: электронная – это деформация электронных оболочек атомов под действием электрического поля. Диэлектрики, в которых электронная поляризация это единственный вид поляризации называются неполярными(водород, бензол, сера, полиэтилен). Время установления поляризации это 10^-15 секунд; ионная – поляризация обусловлена упругим смещением ионов на расстояние не превышающее периода решетки, эта поляризация характерна для диэлектриков кристаллическая решетка которых состоит из ионов(натрий хлор, кварц, корунд, слюда). Чем больше заряд несет ион, тем сильнее поляризация. Время установления 10^-13секунд; дипольно-релаксационная – эта поляризация является замедленной. Наблюдается

Только, если у диполя есть возможность поворачиваться. Сопровождается потерями так как поворот связан с преодолением сил трения. Вещества, молекулы которых в отсутствие внешнего электрического поля обладают моментом, называются полярными, а молекулы, обладающие моментом, называются диполями. (эпоксидная смола, целлюлоза, органическое стекло). Ионно - релаксационная – наблюдается в диэлектриках с неплотной упаковкой ионов(неорганическое стекло); электронно-релаксационная – обусловлена наличием дефектных электронов и дырок. Структурная поляризация – наблюдается в диэлектриках, содержащих постороннее включение. Спонтанная поляризация – наблюдается только в твердых диэлектриках ионного строения, в которых в отсутствие внешнего электрического поля макроскопические области оказываются поляризованными, эти области называются доменами(сегнетова соль, сегнетокерамика). Поляризация связана с перестройкой доменной структуры сегнетоэлектриков.