Порядок выполнения работы

Схема эксперимента приведена на рис. 4.3.

Конденсатор с сегнетоэлектриком – С – плоский с площадью обкладок S = 2,0 см² и зазором d = 0,45 мм. Конденсатор С₀ = 1 мкФ.

1. Изучить схему на рис. 4.3 и собрать при помощи соединительных проводов. Представить собранную схему на проверку преподавателю или лаборанту.

2. Подготовить к работе генератор ГСФ-2:

• Тумблером «сеть» включить прибор;

• Тумблер «ген/внеш» в положение «ген»;

• Тумблер «форма сигнала»  «  » (синусоидальная);

• Тумблер « 0 » в положение «»;

• Тумблер «20В/1А» в положение «20В»;

• Соединить электрическую схему с генератором (гнезда «вых» и «общ»);

• На выходе ГСФ-2 установить синусоидальное напряжение частотой  = 2 – 3 кГц.

3. Подготовить к работе осциллограф-мультиметр:

• Кнопкой «MAINS» включить прибор;

• Соединить электрическую схему с осциллографом (гнезда «X» и «Y»);

• Переключатель «TV/NORM» в положение «TV».

4. Наблюдайте на экране петлю гистерезиса сегнетоэлектрика.

5. Регулируя амплитуду синусоидального напряжения на выходе генератора ручкой «АМПЛИТУДА», снять размахи напряжения на входах каналов «Х»  U_X и «Y»  U₀ осциллографа. Чтобы напряжение U₀ уложилось в шкалу осциллографа по вертикали, используйте переключатель коэффициентов развёртки по вертикали «V/DIV». Напряжение, подаваемое на вход «Х» осциллографа при этом умещается в масштабе горизонтальной развертки, т.к. представляет лишь незначительную часть напряжения U.

В схеме эксперимента используется повышающий трансформатор Т₄, т.к. напряжение, вырабатываемое генератором, недостаточно для наблюдения петли гистерезиса. На вход «Х» осциллографа с делителя напряжения, образованного резисторами, подается часть напряжения U : U_X, зная которое, можно легко определить U:

Цена деления горизонтальной шкалы: 0,5В/дел и можно устанавливать размах сигнала по горизонтали кратный половине цены деления (0,25В).

6. Рассчитать емкость конденсатора:

.

7. Определить диэлектрическую проницаемость сегнетоэлектрика:

.

8. Результаты представить в виде:

Таблица 4.1.  = _____Гц

UX, В	0,25	0,50	0,75	1,00	1,25	1,50	1,75	2,00
U0, В
C, нФ
, 103

9. Построить в координатной плоскости петлю гистерезиса сегнетоэлектрика: U₀ = f (U).

10. Ответить на следующие контрольные вопросы:

• Какие вещества называются сегнетоэлектриками?

• Объяснить схематически почему сегнетоэлектрики имеют очень большие значения диэлектрической проницаемости?

• Привести ряд особенностей сегнетоэлектрических свойств;

• Охарактеризовать явление диэлектрического гистерезиса, используя полученную кривую.