Виды поляризации диэлектриков

При смещении электронов относительно положительно заряженного ядра возникает поляризация, которую называют электронной. В полярных диэлектриках, обладающих ионной или дипольной структурой, под действием электрического поля возникают ионная или дипольная поляризация. Величина ε у таких диэлектриков не превышает 100. Однако у некоторых диэлектриков при определенных температурах величина может быть значений .Это результат влияния спонтанной поляризации, которая существует у сегнетоэлектриков. Существует также объемная поляризация, связанная с накоплением в локальных зонах диэлектрика свободных зарядов проводимости, и остаточная поляризация у аморфных диэлектриков.

Методика проведения исследования

Указания по выполнению работы

Схема экспериментальной установки приведена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема установки для определения температурной

зависимости диэлектрической проницаемости на низких частотах:

а-измеритель емкости; б-термостат с образцом диэлектрика.

Она состоит из термостата, в котором размещаются экспериментальные образцы диэлектриков, и измерительного моста. Первое плечо моста образуется исследуемым конденсатором, который можно представить эквивалентной последовательной схемой замещения: Сх, Rх. Третье плечо состоит из образцового конденсатора С₀ и магазина сопротивлений R₀. Второе и четвертое плечи моста образованы магазинами сопротивлений R₂ и R₄. В одну диагональ моста включен источник питания, в другую индикатор нуля (микроамперметр). Если для полных сопротивлений всех плеч моста выполняется условие:

, (12)

то разность потенциалов между точками А и Б равна нулю и отклонение стрелки индикатора нуля будет минимально. Согласно выражению (12), зная величины , , можно определить величину ,а, следовательно, и емкость конденсатора.

Для уравновешивания моста изменением емкости С₀ добиваются минимального показания индикатора нуля. Далее, оставляя неизменным С₀, изменяют величину R₀ с целью дальнейшего уменьшения показания индикатора нуля. Затем, не изменяя положения R₀, снова производят подстройку С₀. Операции последовательной подстройки С₀ и R₀ производятся 3-4 раза. Все промышленные измерительные мосты прокалиброваны таким образом, что непосредственно свидетельствуют о величине емкости образца.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя экспериментальные образцы.

2. Ознакомиться с экспериментальной установкой.

3. Измерить емкость образцов при различных температурах. Результаты измерения внести в таблице 1, форма которой выбирается произвольной.

4. Вычислить значение к при различных температурах по формуле:

, (13)