Экспериментальная часть Задание
Получить на экране виртуального или электронного осциллографа кулон-вольтовую характеристику нелинейного конденсатора q(u). Рассчитать и построить поляризационную характеристику диэлектрика P(E), а также зависимость относительной диэлектрической проницаемости от напряжённости электрического поля (E), приняв площадь поверхности обкладки конденсатора S = 300 мм2 и толщину изоляции d = 0,01 мм.
Порядок выполнения работы
Соберите на наборном поле лабораторную установку согласно схеме опыта, изображенной на рис. 5.3 и установите пределы измерения вольтметра V0 – 100 B, а вольтметра V1 – 20 В.
П
редупреждение: Амплитуда напряжения на нелинейном конденсаторе вследствие резонансных явлений на высших гармониках может достигать 100В. При использовании виртуальных приборов для уменьшения синфазного сигнала на входе коннектора и снижения помех не меняйте местами линейный и нелинейный конденсаторы и соблюдайте полярность подключения коннектора, указанную на схеме. При использовании электронного осциллографа следите за правильным подключением общей точки горизонтального и вертикального входов.
Включите компьютер и откройте блок виртуальных приборов «Приборы I». Активизируйте в верхнем окне этого блока прибор V0, а в третьем сверху – V1 и установите род измеряемой величины – «Амплитуда».
Включите виртуальный осциллограф, «подключите» к его первому каналу сигнал V0, а к третьему – сигнал V1. Установите длительность развёртки 200 мкС/дел.
Включите блок генераторов напряжений, установите на генераторе напряжений специальной формы синусоидальный сигнал частотой 0,6…0,7 к Гц максимальной амплитуды.
Убедитесь, что на виртуальном осциллографе появилось изображение примерно одного периода двух сигналов: кривая белого цвета соответствует изменению напряжения на нелинейном конденсаторе u0, кривая зелёного цвета – изменению напряжения на линейном конденсаторе u1. При необходимости сместите изображение по горизонтали, в центр экрана.
Включите режим X-Y осциллографа и убедитесь, что на экране появилось изображение кулон-вольтовой характеристики конденсатора. При этом на вход Х нужно подать напряжение U0 (канал 1), а на вход Y – напряжение U1 (канал 3). Петля гистерезиса данного типа конденсаторов весьма узкая, на осциллографе она наблюдается как одна линия.
Зафиксируйте масштабы осциллографа нажатием кнопок 1 и 3 на блоках входов. При этом кнопки приобретают красный цвет, и в дальнейшем масштабы автоматически изменяться не будут.
Уменьшите синусоидальное напряжение до нуля и, увеличивая его шаг за шагом до максимально возможного напряжения генератора, записывайте в табл. 5.1 амплитуды напряжений на линейном конденсаторе - U1 и на нелинейном - U0.
Рассчитайте поляризационную характеристику диэлектрика Р(Е) и зависимость (E). Выберите масштабы и на рис. 5.4. постройте графики.
Таблица 2.9.1
U0, B
|
U1, В
|
E, B/м
|
P, Кл/м2
|
=P/(E)
|
Eср, B/м
|
0
|
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
|
30
|
|
|
|
|
|
40
|
|
|
|
|
|
50
|
|
|
|
|
|
60
|
|
|
|
|
|
70
|
|
|
| 
|
Скачать 2.53 Mb.