Измерения и обработка результатов

1. Поместить сегнетоэлектрический конденсатор в термостат.

2. Собрать схему в соответствии с рис. 2.

3. Установить величину сопротивления R₁ равную 15 кОм.

4. Включить звуковой генератор и изменяя величину сопротивления R₂ добиться минимального отклонения стрелки индикатора нуля G, т. е. уравновесить мостик Уитстона. Измерить величину емкостного сопротивления конденсатора С_х переменому току при комнатной температуре.

5. Включить термостат и, постепенно увеличивая температуру сегнетоэлектрического конденсатора до 200°С, производить измерение его сопротивления R_сх, добиваясь каждый раз баланса измерительного моста. Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1.

№	Ut.п.	T	Co	R1	R2	Cx

6. Вычислить емкость конденсатора С_х для всех значений температуры и построить график зависимости С_х = С_х (Т).

7. Исходя из геометрических размеров кристалла и формулы емкости плоского конденсатора, определить величину диэлектрической проницаемости. Построить график e=e(Т).

8. Определить по графику точку Кюри.

Вопросы и упражнения

1. Расскажите о строении сегнетоэлектриков.

2. Что такое фазовый переход?

3. Что такое фазовые переходы первого и второго рода? Приведите примеры.

4. Сформулируйте закон Кюри-Вейса.

5. Выведите формулу плоского конденсатора.

6. Выведите формулу сопротивления конденсатора переменному току.

Приложение. Эксплуатация термостата

Термостат - установка для поддержания постоянной температуры. Он состоит из электропечи и регулятора температуры. В используемом термостате постоянство температуры обеспечивается терморегулятором ЭРА М, который играет роль ключа, включающий и выключающий нагрев электрической печи. При превышении некоторого значения температуры напряжение, подаваемое на нагревательную спираль печи, отключается и нагрев прекращается. При падении температуры ниже некоторой происходит подключение напряжения и осуществляется подогрев печи.

Внешний вид элементов термостата показан на рисунке 3.

Рис. 3. А - терморегулятор, В - электропечь. 1 - регулятор температуры нагрева печи, 2 - регулятор “зона”, 3 - выключатель сети, 4 - сигнальные лампы, 5 и 6 - выводы нагревательной спирали печи.

Схема электрических соединений термостата приведена на рисунке 4.

Рис. 4. ОС – цепь обратной связи датчика температуры.

Правила эксплуатации термостата (строго соблюдать!)

1. Выключатель сети поставить в положение “Выкл.”.

2. Регулятор 2 поставить в положение “2”.

3. Регулятор 1 поставить на минимум (против хода часовой стрелки).

4. Регулятор напряжения автотрансформатора поставить на минимум.

5. Собрать схему по рисунку 4.

6. Включить в сеть терморегулятор ЭРА-М и автотрансформатор. Установить на автотрансформаторе напряжение 50-60 В. Включить терморегулятор (тумблер “сеть”). При этом загорится лампа нагрева, при достижении заданной температуры загорится другая сигнальная лампа.

7. Величина температуры печи определяется положением регулятора 1 в соответствии с рисунком 3. При проведении измерений при различных температурах необходимо начинать с наименьших температур.

 

Лабораторная работа № 11