To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Badanie histerezy ferroelektrycznej.
Cel: Zbadanie własności ferroelektrycznych siarczanu trójglicyny: zależności polaryzacji spontanicznej od temperatury;
zależności pola koercji od temperatury;
wyznaczenie temperatury Curie.
Technika realizacji pomiaru:
Do naszego ćwiczenia wykorzystaliśmy układ mostkowy opracowany przez Sawyera i Towera. Układ ten składa się z autotransformatora zasilanego zmiennym napięciem sieci. Odczyt histerezy był robiony przy pomocy programu PicoScope. Po ustawieniu dzielnika i podłączeniu woltomierza, mogliśmy przystąpić do ćwiczenia poprzez ogrzewanie kryształu siarczanu trójglicyny i odnotowywaniu zmian w histerezie pojawiających się na ekranie. Podstawowe dane potrzebne do wykonania doświadczenia: grubość ferroelektryka: d=1 [mm]
powierzchnia ferroelektryka: S=85,91 [mm2]
pojemność kondensatora: C0=0,4 [F]
przenikalność w próżni: 0=8,85*10-12 [F/m]
napięcie, które pokazywał woltomierz: Usk=130 [V]
dzielnik napięcia na osi OY: nY=4
Wykonanie doświadczenia:
Po ustawieniu wszystkich parametrów i włączeniu programu PicoScope robiliśmy wydruki pętli histerezy oraz pomiary XC, Xmax, Yc,Ymax dla każdej temperatury. Początkowo zmieniamy temperaturę co około 40C, do osiągnięcia temperatury około 40 0C. Następnie co 10C, z kolei powyżej 46 0C co ok. 0,5 0C, aż do zaniku pętli histerezy. Oto wyniki naszych pomiarów:
temperatura [oC]
xo [mV] (XC)
xo [mV] (Xmax)
xo [mV] (Ymax)
xo [mV] (YS)
31,78
1000
2127
2036
1875
33,00
947
2132
1980
1834
35,94
941
2125
1913
1800
39,60
883
2125
1732
1615
41,07
864
2104
1647
1500
42,05
848
2099
1578
1438
43,03
813
2111
1509
1407
44,25
812
2113
1405
1264
44,98
792
2127
1342
1197
45,96
768
2109
1212
1081
46,45
747
2125
1163
990
46,94
732
2121
1081
875
47,43
(…)
…]
Obliczamy błąd pomiarowy temperatury ze wzoru:
ΔTc wynosi 0,5011 [oC]
Wnioski:
1. Początkowo polaryzacja ferroelektryka nie była funkcją liniową natężenia pola elektrycznego ( wykresem była pętla histerezy). Wraz ze wzrostem temperatury wykres ulegał zmianom, natomiast w pobliżu temperatury Curie wykresem jest praktycznie linia prosta ( oznacza to, że badany przez nas siarczan trój glicyny zmienił…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)