Отчет (Лабораторная работа №10)

Цель работы  получение и исследование зависимости диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь и коэффициента диэлектрических потерь, характеризующих поведение пьезокерамики в электрическом поле в диапазоне частот от 0,1 до 100 кГц.

Теоретические основы работы

Максимальные и минимальные значения диэлектрической проницаемости при частотах ω1 и ω2 соответственно равны

.

Дисперсия комплексной ε* при упругой поляризации характеризуется формулой Лоренца

,

где — собственная час­тота осциллятора (с – упругая пос­тоянная, т–масса колеблющего­ся заряда q); – диэлектрический вклад п осцилляторов; – относи­тельное затухание (λ– константа «трения», возникающего при различных меха­низмах рассеяния)

Р ис.2.Частотная зависимость  при разных затуханиях (а,б) и коэффициента потерь (в) диэлектрика с резонансной поляризацией при различных параметрах эквивалентного осциллятора

Параметры осцилляторного диэлектрического поглощения и дисперсии

Выполнение лабораторной работы

Образец - пьезокерамика

Толщина – 3мм

Размер электродов – 33*33 мм (=1089мм2)

Рабочее задание

1. С помощью моста переменного тока определите частотную зависимость ε и tgδ.

2. Полученные результаты представьте в виде таблиц и графиков.

3. Пользуясь соотношением ε=ε·tgδ рассчитайте значение ε. Постройте графики ε, tgδ, ε′ в функции f , где f- частота измерения (кГц).

4. Постройте экспериментально-теоретические зависимости ε, ε, tgδ.

Дополнительно

- Значение относительной диэлектрической проницаемости _r рассчитайте по формуле

_r= C_x h / (₀S)

где C_x  емкость в (Ф); h  толщина образца (м); S  площадь электродов (м2), ₀ = 8,85·10-12 (Ф/м)  электрическая постоянная, _r = .

- При обнаружении в экспериментальной зависимости частотных промежутков, в которых наблюдаются резонансные явления, проверьте соответствие ваших опытных данных осцилляторной модели. Для этого определите из полученных зависимостей ε=F(f) значения ε(0) и ε() каждого участка резонансных кривых и найдите параметры Δω, Г, εmax и εmin.