Упражнение 1. Получение максимальной петли гистерезиса и определение ее площади
1.1. Ознакомьтесь с органами управления осциллографа. Включите осциллограф. Убедитесь, что в отсутствие напряжения на входах осциллографа “ X ” и “ Y ” (блок питания установки отключен), электронный луч находится в центре экрана осциллографа. В противном случае произведите корректировку положения луча.
1.2. Установите ручку потенциометра R3 на минимальное напряжение питания схемы (на нуль) поворотом против часовой стрелки до упора.
1.3. Включите блок питания. Увеличивая напряжение питания, установите петлю гистерезиса таких размеров, чтобы максимально использовать площадь экрана осциллографа.
1.4. На миллиметровой бумаге постройте петлю гистерезиса в координатах Х (дел)и Y (дел).
Упражнение 2. Получение основной кривой поляризации
Для получения основной кривой поляризации потребуется координаты вершин нескольких частных петель гистерезиса.
2.1. Получите максимальную петлю гистерезиса. Запишите координаты ее вершины X и Y в таблицу 1.
Таблица 1
| Номер петли | ||||||||||||
| X, дел | ||||||||||||
| E, В/м | ||||||||||||
| Y, дел | ||||||||||||
| D, Кл/м2 | ||||||||||||
| eS |
2.2. Уменьшите напряжение питания схемы настолько, чтобы по оси X вершина петли сместилась на половину большого деления шкалы экрана
осциллографа. Запишите координаты вершины петли.
2.3. Проведите измерения, указанные в предыдущем пункте, до сведения петли в точку.
2.4. На осциллографе снимите значение коэффициента отклонения KY (цену деления) луча по оси Y (В/дел).
Обработка результатов измерений
1. По формулам (6) и (11) рассчитайте КD, КE.
2. По максимальной петле гистерезиса, построенной в координатах X и Y, определите в делениях коэрцитивное поле Eс, остаточное смещение Dr, остаточную поляризованность Pr и поляризованность насыщения Ps.
3. По формулам (5) и (10) рассчитайте значение коэрцитивного поля Eс, остаточного смещения Dr, остаточной поляризованности Pr и поляризованности насыщения Ps.
4. По формулам (5) и (10) переведите координаты X и Y таблицы 1 в величины E и D.
5. Для различных значений E и D рассчитайте статистическую диэлектрическую проницаемость по формуле 
,
где ε0 = 8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная.
6. По данным таблицы 1 постройте основную кривую поляризации в координатах D и E.
7. По данным таблицы 1 постройте график зависимости статистической диэлектрической проницаемости от напряженности поля
eS = f(E).
8. Определите по формулам (17) и (18) тангенс угла диэлектрических потерь в сегнетоэлектрике tg(d) и добротность сегнетоконденсатора Q.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет должен содержать следующее:
1.Принципиальную схему лабораторной установки с пояснениями и характеристиками приборов.
2. Расчетные формулы, использованные в работе, и пояснения к ним.
3. Таблицу с экспериментальными данными и результатами расчета.
4.Результаты расчета цены деления экрана по электрическому
смещению и напряженности.
5. Петлю гистерезиса в координатах Х (дел)и Y (дел).
6.Результаты расчета значений коэрцитивного поля Eс, остаточного смещения Dr, остаточной поляризованности Pr и поляризованности насыщения Ps.
7. График основной кривой поляризации в координатах D и E.
8. График зависимости статистической диэлектрической проницаемости от напряженности поля eS = f(E).
9. Выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫи задания
1. Какие вещества относят к сегнетоэлектрикам? Каковы их характерные свойства?
2. Что такое поляризованность, электрическое смещение, диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость? Их взаимосвязь.
3. От чего зависит диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика?
4. В чем состоит явление гистерезиса в сегнетоэлектрике?
5. Выведите формулы (5) и (10).
6. Почему напряжение на пластинах Y пропорционально электрическому смещению D, а на X – напряженности E?
7. Назовите области практического применения сегнетоэлектриков. На каких свойствах материалов основаны эти применения?