: исследование поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. Подготовка. Цель работы исследование поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и определение пьезомодуля продольных колебаний в пьезокерамике. Описание установки
 Скачать 73.63 Kb.
|
|
Цель работы: исследование поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и определение пьезомодуля продольных колебаний в пьезокерамике. Описание установки:  Установка для исследования пьезоэлектрического эффекта состоит из операционного усилителя ОУ, включенного по схеме интегратора, измерительных электродов Э1 и Э2, подключенных к входу операционного усилителя, вольтметра V, измеряющего напряжение на выходе операционного усилителя и рычажного устройства РУ, позволяющего регулировать силу нагрузки F на исследуемый пьезоэлектрик ПЭ, который помещается между измерительными электродами. Пьезоэлектрик цилиндрической формы нагружается силой F, которая меняется за счет перемещения груза вдоль рычага. Отсчет силы производится по шкале. Cилу F можно сделать равной нулю, слегка приподнимая кверху рычаг с грузом.Поскольку потенциалы электродов Э1 и Э2 равны, то обусловленный действием силы F, связанный заряд на поверхности ПЭ равен индуцированному на электродах Э1 и Э2 заряду. Если силу сделать равной нулю, то заряды, индуцированные на электродах, нейтрализуются. Измерение протекшего при нейтрализации заряда Q осуществляется операционным усилителем ОУ с конденсатором С в цепи обратной связи. При снятии нагрузки F весь заряд Q перейдет на конденсатор С и напряжение U на конденсаторе (т. е. на выходе ОУ)  , где σ – поверхностная плотность связанных (поляризационных) зарядов; S – площадь торцевой поверхности ПЭ.Исследуемые закономерности: Пьезоэлектрический эффект. В некоторых кристаллах поляризация возникает не только под действием внешнего электрического поля, но и при механической деформации. Чтобы обнаружить, использовать или измерить пьезоэлектрические заряды, на определенные грани пьезоэлектрика накладывают электроды. При деформации на разомкнутых электродах появляется разность потенциалов. Если электроды замкнуты, на них образуются индуцированные заряды, равные по значению и противоположные по знаку поляризационным зарядам. Если деформацию убрать, то пьезоэлектрические заряды исчезнут, а между электродами пройдет суммарный заряд, который можно измерить. Этот заряд равен пьезоэлектрическому заряду. Формулы:   Протокол наблюдений Лабораторная работа №6 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЯМОГО ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Емкость конденсатора: С = Проверил ______________________________. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
=
=
=