Порядок выполнения работы

Установить ручку «Peг. U» на панели модуля ФПЭ-02 в среднее положение.
Установить органы управления на панелях осциллографа РО в положение, обеспечивающее наблюдение фигур Лиссажу, измерение величины переменного напряжения и исследование зависимости между двумя внешними сигналами.
Подготовить к работе вольтметр РV.
Собрать схему согласно рис. 14.6.
После проверки схемы преподавателем или лаборантом присоединить все приборы к сети ~220В, 50 Гц и включить тумблеры «Сеть» на панелях всех приборов. На экране осциллографа должна появиться петля гистерезиса.
Установить петлю гистерезиса в центральную часть экрана осциллографа.

Задание 1. Определение тангенса угла диэлектрических потерь

Получить петлю гистерезиса предельного цикла. Для этого повернуть в крайнее правое положение ручку «Рег. U» на панели модуля и подобрать, если это необходимо, такой коэффициент отклонения К_у осциллографа, чтобы кривая гистерезиса предельного цикла целиком размещалась в пределах экрана, занимая не меньше его половины (по вертикали).
Измерить координаты х₀ и y₀ вершины петли гистерезиса. Для этого, подводя каждую из вершин петли (точки А и С на рис. 14.3) сначала к оси Х, а затем к оси Y (центральным, градуированным линиям сетки экрана), определить их координаты +х₀ и –х₀, +у₀ и –у₀ и взять среднее арифметическое из модулей полученных значений. Записать значение коэффициента отклонения К_у при измерении у₀.
Установить кривую гистерезиса симметрично относи-тельно осей Y и X и перерисовать ее с экрана осциллографа на миллиметровую бумагу по точкам, снятым с помощью сетки экрана.
Определить площадь петли гистерезиса, используя рисунок, выполненный на миллиметровой бумаге.
Вычислить по формуле (14.24) и оценить ошибку измерения этой величины.

Задание 2. Определение остаточного смещения , коэрцитивного поля и спонтанной поляризации насыщения

Установить петлю гистерезиса предельного цикла, полученную в задании 1, п. 1, симметрично относительно оси Y. Измерить значение у_r как половину высоты петли при х = 0. Записать значение К_у, соответствующее этому измерению.
Установить петлю гистерезиса симметрично относительно оси X. Измерить значение х_с как половину ширины петли при у = 0.
Продолжить линейные участки петли предельного цикла (АВ и СD на рис. 14.3) до пересечения с осью Y, используя рисунок петли, выполненный в задании 1, п.3. Измерить значение у_s как половину расстояния между точками пересечения экстраполированных участков с осью Y.
По формулам (14.21) и (14.22) рассчитать значения ,, и.
Оценить ошибки измерения остаточного смещения и коэрцитивного поля .

Указание. Значения параметров, необходимые для расчетов, и точность их задания указаны на рабочем столе.

Задание 3. Получение основной кривой поляризации и изучение зависимости

Для кривой гистерезиса предельного цикла, полученной в задании 1, п.1, измерить значения координат ивершины цикла (точкиВ на рис. 14.3) по методике, описанной в задании 1, п.2. Записать значение коэффициента К_у при измерении . Определить по показанию вольтметра PV напряжениеU.
Уменьшить напряжение U с помощью ручки «Рег. U» на панели модуля и получить петлю предельного цикла, соответствующую такому амплитудному значению Е₀ напряженности поля, ниже которого предельный цикл исчезает (т.е. начинают изменяться площадь петли и координаты ее вершин). Для этой петли: а) определить по показанию вольтметра РV напряжение U; б) взять из задания 1, п.2 значения х₀ и у₀ и К_у.
Получить несколько частных циклов, уменьшая напряжение U ручкой «Рег. U» и изменяя значения коэффициента К_y осциллографа таким образом, чтобы каждая петля гистерезиса занимала не меньше половины экрана (по вертикали). Число частных циклов должно быть не менее пяти при различных значениях коэффициента К_y. Для каждого частного цикла: а) измерить координаты x₀ и у₀ его вершины; б) записать значение коэффициента К_y, при котором выполнено измерение у₀; в) снять показание U с вольтметра РV.
Результаты всех измерений по пп.1–3 занести в табл. 14.1.
Построить основную кривую поляризации в координа- тах x, у.
По формулам (14.23) и (14.25) рассчитать значения Е₀ и для всех наследованных циклов переполяризации.
Оценить погрешности измерения .
Занести в табл. 14.1 результаты всех вычислений.
Построить график зависимости .