Построить графики зависимости (указ в пособии)
Ответы на контрольные вопросы:
1.Явление образования в диэлектрике проводящего канала под действием электрического поля называется пробоем.
2.Три основные механизмы пробоя: электрический, тепловой, электрохимический.
3.Электрический пробой характеризуется весьма быстрым развитием; тепловой – возникает в том случае, когда количество тепловой энергии, превышает то количество энергии, которое может рассеиваться в данных условиях; электрохимический – имеет существенное значение при повышенных температурах и высокой влажности воздуха.
4.Краевой эффект - неоднородность сплава при остывании. Способы устранения - литьё под давлением и центробежное.
5.Однородное – электрическое поле, в котором напряженность одинакова, иначе – неоднородное.
6. Величина Епр обусловлена главным образом внутренним строением диэлектрика (плотностью упаковки атомов, прочностью их связей) и слабо зависит от таких внешних факторов, как температура, частота приложенного напряжения, форма и размеры образца (за исключением очень малых толщин). Характерно очень малое время электрического пробоя – менее микросекунды.
Вывод: При увеличении толщины диэлектрика пробивное напряжение увеличивается, а электрическая прочность – уменьшается.
Лабораторная работа № 9: «Исследование проводниковых материалов».
Ответы на контрольные вопросы:
1.Зависимые величины
2.Непостоянной величиной
3.Статистика электронов Ферми
4.Максимальную энергию, которую имеет электрон при 0 К.
5.Не зависит от уровня Ферми
6.Единицы электровольт
7.Только вероятностью заполнения уровней
8.Небольшая часть их, имеющих энергию близкую к Ферми
9. Монокристаллами
10.Межатомному расстоянию
11.Имеет нелинейные участки в области низких температур
12.Изменяется незначительно
13.Влияет на удельное сопротивление
Вывод: Для большинства металлов температура коэффициента сопротивления положителен, поэтому их сопротивление растет с ростом температуры, вследствие рассеяния электронов на фононы. У константана отсутствует зависимости сопротивления от температуры. Из-за нулевого температурного коэффициента сопротивления, что показано на графике №2 (при концентрации Ni 60% и Cu 40%). У сплава РС 37-10 (многокомпонентный резистивный сплав) отрицательный коэффициент удельного электрического сопротивления. Сопротивление у сплава РС 37-10 падает, поскольку при увеличении температуры все большее число электронов переходит в зону проводимости, вследствие чего и падает сопротивление материала.
Лабораторная работа №10: «Исследование свойств сегнетоэлектрических материалов»
Схема № 2; Материал: Керамика
| ar | 4,000 | 4,000 | мм^2 | площадь сегнетоэлектрика |
| tls | 500,000 | 500,000 | мкм | толщина сегнетоэлектрика |
| eps0 | 8,854e-12 | 8,854e-12 | Ф/м | диэлектрическая постоянная |
| C0 | 0,220 | 0,220 | мкФ | емкость конденсатора С0 |
| Ux | измерение | [...] | В | Напряжение Ux |
| Uy | измерение | [...] | В | Напряжение Uy |
| Temp | измерение | [...] | °C | Температура |
| ar | 4,000 | 4,000 | мм^2 | площадь сегнетоэлектрика |
| tls | 500,000 | 500,000 | мкм | толщина сегнетоэлектрика |
| Q | Uy*C0 | [...] | Кл | заряд на кондесаторе |
Ответы на контрольные вопросы:
1.Активными называют диэлектрики, свойствами которых можно управлять с помощью внешних энергетических воздействий и использовать эти воздействия для создания функциональных элементов электроники
2.Виды поляризации:
-электронная
-ионная
-ионно – релаксационная
-дипольно – релаксационная
-электронно – релаксационная
-упруго-дипольная
-ядерного смещения
-структурная
-спонтанная
-остаточная
Мгновенные быстро без выделения тепла, замедленные – медленно с выделением тепла.
3.Гистерезис – явление, которое состоит в том, что физическая величина, характеризующая состояние тела. Диэлектрический наблюдается у сегнетоэлектриков.
4.В отличие сегнетоэлектриков в линейных диэлектриках поляризация линейно зависит от величины внешнего электрического поля
5.Применение сегнетоэлектриков: 1) Изготовление малогабаритных низкочастотных конденсаторов с большой удельной емкостью. 2)Использование материалов с большой нелинейностью поляризации для диэлектрических усилителей, модуляторов и других управляемых устройств. 3)Использование сегнетоэлектриков в счетно – вычислительной технике в качестве ячеек памяти. 4)Использование кристаллов сегнето - и антисегнетоэлектриков для модуляции и преобразование лазерного излучения 5)Использование пьезоэлектрических и пироэлектрических преобразователей.
6.Часть энергии электрического поля, необратимо преобразующаяся в теплоту в диэлектрике называется диэлектрическими потерями.
7.Выше температуры Кюри сегнетоэлектрики переходят в параэлектрическое состояние , и кристаллическая решетка становится симметричной. Ниже температуры Кюри кристаллическая решетка теряет свою симметричность.
Вывод: На графике наблюдается нелинейная зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры и напряженности внешнего электрического поля, что соответствует свойствам сегнетоэлектриков.