Описание установки для определения величины пьезомодуля пьезоэлектрического материала
Описание установки для определения величины пьезомодуля пьезоэлектрического материала - раздел Физика, По дисциплине Физика твердого тела Часть 2 Данная Установка Состоит Из Нагружающего Узла, В Который Помещен Образец Твер...
Данная установка состоит из нагружающего узла, в который помещен образец твердотельного конденсатора, выполненного из пьезоэлектрика, и вольтметра, регистрирующего напряжение, возникающее на твердотельном конденсаторе. Функциональная схема установки представлена на рис. 1. Образец представляет собой пластину пьезоэлектрика, покрытую с двух сторон металлическим слоем, к которому присоединены проводники. Эти проводники соединяют образец с пиковым вольтметром. Определение величины пьезомодуля основано на измерении величины напряжения, возникающего при появлении поляризации пьезоэлектрика, вследствие его деформирования. Величина пьезомодуля может быть найдена посредством использования соотношения (1), при равенстве нулю внешнего электрического поля. Величина механических напряжений находится посредством использования формулы:
, (3)
где - вес груза, - площадь поперечного сечения образца или опорной шайбы. Для создания равномерно нагруженного состояния необходимо, чтобы площадь опорной шайбы была равна площади образца.
Рис. 1
Т.к. величина модуля вектора поляризации равна плотности поверхностных зарядов на поверхности пластины пьезоэлектрика, то можно рассчитать величину электрического напряжения , возникающего при поляризации пьезоэлектрика, вследствие создания в нем механических напряжений. Этот расчет можно вести как в плоском конденсаторе, с емкостью :
.
Поверхностная плотность зарядов для плоского конденсатора равна:
, (4)
где - относительная диэлектрическая проницаемость, - абсолютная диэлектрическая проницаемость, - толщина образца. Величина пьезомодуля, для простейшего случая ориентации приложения механических напряжений и кристаллографических осей кристалла, может быть найдена согласно формуле:
Подготовка к проведению измерений
4.1 Включите спектрофотометр в сеть и прогрейте его не менее
20 минут.
4.2 Перед каждой серией измерений записывайте 100% линию пропускания в области волновых чисел
Порядок выполнения работы
6.1 Установите в канал сравнения спектрофотометра выбранный образец сравнения, в канал измерения - исследуемый образец. Если эталона нет, то просто установите образец в канал измерения. В этом случ
Технические данные измерителя Л2-56
Измеритель Л2-56 (далее именуется измеритель) дает возможность визуально производить наблюдение и измерение статических свойств полупроводниковых приборов посредством наблюдения вольтамперных харак
Устройство и работа измерителя
Измеритель параметров полупроводниковых приборов представляет собой сложный радиоэлектронный измерительный комплекс, состоящий из блоков питания комплекса, блока задатчика напряжений и токов, блока
Указания мер безопасности
4.1 При работе с прибором следует соблюдать правила безопасности для установок с напряжением свыше 1000 В.
4.Перед включением прибора в сеть необходимо убедиться в исправности заземляющего
Подготовка измерителя к работе
Перед включением измерителя в сеть установите все органы управления измерителя в начальное положение согласно таблице 2.
Таблица 2
Органы управления измерителем Л2-56
Порядок работы
7.1 Присоедините прибор к сети «220 В, 50 Гц». Включите тумблер “Сеть”. При этом загорается лампочка “Сеть”. После включения и прогрева измерителя (оптимальное время 10 мин), отрегулируйте яркость
Характеристики и параметры варисторов
Полупроводниковый прибор, действие которого основано на использовании зависимости электропроводности полупроводника от напряженности электрического поля, называют варистором. В качестве материала д
Описание экспериментальной установки
Функциональная схема экспериментальной установки представлена на рис. 3. В качестве источника света используется светоизмерительная лампа со стабильным во времени (при стабильном питающем напряжени
Порядок выполнения работы
6.1 Проверьте исправность заземления металлических частей установки..
6.2 Включите осветительную лампу в сеть
6.3 Откройте входной люк монохроматора.
6.4 Откройте заслонк
Общие свойства пьезоэлектриков
Пьезоэлектрики – класс диэлектриков и полупроводников, в которых электрическая поляризация возникает при наложении внешних упругих напряжений. В пьезоэлектриках при сжатии или растяжении в определе
Порядок выполнения работы
6.1 Порядок выполнения работы для определения величины пьезомодуля состоит в проведении нижеследующих операций.
6.1.1 Установите образец на предметный столик установки, представленной на р
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов