Порядок виконання роботи. Увімкнути нагрівальну піч і виміряти ємність сегнетоелектричного конденсатора при підвищенні температури спочатку через кожні 10°С

1. Зняти залежність .

Увімкнути нагрівальну піч і виміряти ємність сегнетоелектричного конденсатора при підвищенні температури спочатку через кожні 10°С, а у околі точки Кюрі та після переходу через неї (в інтервалі температур від 100 до 150 °С) – через кожні 5°С. Діелектричну проникність досліджуваного сегнетоелектрика визначити з формули плаского конденсатора

. (16)

Варто враховувати, що термопара має теплову інерцію, і її показчики відстають від реального значення температури. Тому надзвичайно важливо нагрівання проводити досить повільно, а виміри температури здійснювати при усталеному режимі.

Побудувати графік залежності діелектричної проникності сегнетоелектрика від температури. Із графіка визначити точку Кюрі. Побудувати графік залежності для області температур . З нахилу отриманої прямої знайти сталу Кюрі .

Обробку результатів вимірів і розрахунок похибок провести за методом найменших квадратів.

2. Провести виміри параметрів петлі діелектричного гістерезису. Для цього попередньо ознайомитися з лабораторним макетом для реєстрації петель гістерезису, на передній панелі якого розташовані всі елементи, зазначені на рис.6. Включити прилади.

Для отримання граничної петлі гістерезису необхідно вибрати таку напругу, при якій чітко спостерігаються області насичення спонтанної поляризації.

Відрегулювати підсилення (чутливість) осцилографа по вертикалі та по горизонталі до такого рівня, щоб одержати необхідні розміри зображення на екрані. При подальших дослідженнях підсилення осцилографа не змінювати.

Відобразити на кальці або міліметровому папері граничну петлю гістерезису сегнетоелектрика. Попередньо встановити положення осей координат, послідовно відключаючи вертикальний і горизонтальний канали осцилографа від схеми.

Відкалібрувати осцилограф і визначити масштабні коефіцієнти. Для знаходження масштабних коефіцієнтів та необхідно визначити чутливість осцилографа по горизонтальному і вертикальному каналах при фіксованому підсиленні відповідних X, Y – підсилювачів. З урахуванням того, що вольтметр вимірює ефективні значення напруг, а відхиленням променя на екрані осцилографа відповідають подвоєним амплітудним значенням напруги, маємо

(17)

де та – показчики осцилографа по відповідних осях у поділках [под] (кількість найменших поділок на екрані осцилографа); та – показання вольтметра у вольтах [В].

Використовуючи отримані результати для чутливості осцилографа, а також співвідношення (13), (14) і (15), одержимо наступні формули для визначення масштабних коефіцієнтів:

де виражений у [В·м^-1·под^-1], a – у [Кл·м^-2·под^-1].

Використовуючи знайдені масштабні коефіцієнти та (15), де значення та потрібно підставляти у поділках, побудувати графік граничної петлі гістерезису сегнетоелектрика в координатах . По граничній петлі гістерезису визначити значення спонтанної поляризованості , коерцитивної сили і залишкової поляризованості .

3. Визначити тангенс кута діелектричних втрат по формулі (12) як відношення площ петлі та прямокутника зі сторонами та .

4. При визначенні параметрів граничної петлі гістерезису похибкою вимірів вважається невиключена систематична похибка, що визначається аналогічними похибками приладів. Розрахунок відносної похибки провести за формулою