Указания по проведению эксперимента.
• Убедитесь, что переключатели «Сеть» блоков, используемых в эксперименте, выключены.
• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрических соединений (рис. 4.4). При подключении осциллографа аттенюаторы пробников-делителей установите в положение х10. Для подключения пробников-делителей к цепи используйте подпружиненные штыри из комплекта аксессуаров. Для присоединения осциллографа к общей точки используйте вспомогательный зажим «крокодильчик» одного из пробников делителей.
• Ручку регулирования выходного напряжения 0...15В генератора постоянного напряжения G2 (213.2) поверните против часовой стрелки до упора.
• Подключите кабель USB к осциллографу и к ноутбуку. При работающем компьютере подключайте кабель USB сначалак осциллографу а, затем,к ноутбуку.
Включите ноутбук и активизируйте программу осциллограф. (Ярлык –DSO2090USB на рабочем столе).
• Установите на дисплее по каждому каналу осциллографа множители делителя напряжения х10 и чувствительность v=20 В/дел по первому каналу и v=5 В/дел - по второму.
• Активизируйте полный комплект инструментов настройки осциллографа, используя пункты меню: Wiew - Complete Tools и уберите верхние дополнительные линейки инструментов, щёлкнув на пунктах меню: Wiew -Top Toolbar 1 и Тор Toolbar 2. (Top Toolbar Left оставьте).
• С помощью левой вертикальной линейки инструментов настройки «включите» измерение амплитуд напряжения по первому и второму каналам (пункты меню:СҺ1- Tор, СҺ2- Tор). Результат отображается в окне «Measure» в виде надписей СН1: Тор=**** и СН2: Тор=****. Появившиеся лишние позиции в этом окне сотрите при помощи двойного щелчка мыши. (Тор - положительная средневзвешенная амплитуда периодического сигнала).
• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
• Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжений G2
• Установите частоту синусоидального сигнала 0,6.. .0,7 кГц и, регулируя амплитуду сигнала, убедитесь, что на дисплее появилось изображение двух кривых.
• Установите масштаб по оси времени 0,4 мс/дел. (окно Easy Control, меню -Hory Display). Выведите кривые в центр экрана, сделайте инвертирование второго канала (пункты меню: Channel -СН2 Settting - Invert Off).
• Убедитесь, что сигналы совпадают по фазе, что при регулировании подаваемого синусоидального напряжения они не выходят за пределы экрана, что измеряются «СН1 Тор» и «СН2 Тор».
• Включите режим X – Y. Для перехода в режим установите галочку около X-Y в окне Easy Control. Установите на дисплее по каждому каналу осциллографа чувствительность v=2 В и увеличьте амплитуду напряжения. Убедитесь, что на экране появилось изображение кулон-вольтовой характеристики конденсатора (узкой петли гистерезиса).
• Уменьшите амплитуду синусоидального напряжения до нуля и, увеличивая ее шаг за шагом до максимально возможного напряжения генератора, записывайте в таблицу 4.2 значения амплитуды напряжений на нелинейном конденсаторе – U1 (СН1) и на линейном – U2(СН2).
• Рассчитайте поляризационную характеристику диэлектрика Р(Е)и дифференциальную зависимость ε(Е). Выберите масштаб и постройте графики.
• При максимальном значении амплитуды приложенного напряжения (примерно 6-8 В) сохраните изображение в желаемом формате (пункт меню File →Save as JPG/BMP), или перерисуйте её в отчёт.
• Выберите значения температуры, при которых Вы хотите снять кулон-вольтовую характеристику. Рекомендуется, кроме комнатной температуры, снять характеристику при 40, 60, и 80°С.
• Включите на мультиметре режим измерения температуры и, подайте напряжение нагрева 15 В на миниблок, повернув ручку регулятора 0...15 В вправо до упора. Убедитесь, что в миниблоке загорелась сигнальная лампочка и температура начала увеличиваться. Скорость нагрева можно регулировать, увеличивая и уменьшая напряжение нагрева.
• По мере нагревания миниблока сохраняйте или перерисовывайте кривую в отчёт при выбранных значениях температуры.
• После достижения температуры 80°С отключите нагрев и выключите все используемые блоки.
• Закройте окно виртуального осциллографа, нажав на кнопку «х»
• Закройте все окна и выключите ноутбук, используя кнопку «ПУСК»
• Разберите цепь
Таблица 4.2– Результаты эксперимента
| U1,В (горизонтальный канал), СН1 | U2,В (вертикальный канал) СН2 | Е, В/м |  Кл/м2 | P = D-ε0E Кл/м2 | ε =∆D/(ε0 ∆E) | Еср, В/м |
Контрольные вопросы:
1. Что называется поляризаций диэлектрика?
2. Назовите виды поляризации, и в каких веществах они встречаются?
3. От каких факторов зависит поляризация диэлектрика?
4. Из какой зависимости нелинейного конденсатора можно рассчитать поляризационную характеристику?
5. Почему при увеличении температуры поляризованность диэлектрика уменьшается?
6. Дайте определение сегнетоэлектрику?
Ферромагнитные материалы