Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ДА ДВ ДЕ ДИ ДЛ ДО ДР ДУ ДЫ ДЮ

Диэлектрическая проницаемость - сегнетоэлектрик

 
Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика растет с увеличением приложенного напряжения только до температуры Кюри. В области температур, превышающих температуру Кюри, зависимость диэлектрической проницаемости от температуры и другие сегнетоэлект-рические свойства сегнетоэлектриков исчезают; они превращаются в обычные диэлектрики.
Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков имеет высокие значения ( порядка нескольких тысяч), она зависит от величины приложенного электрического поля.
Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков очень высока ( - 104), в то время как у большинства обычных диэлектриков диэлектрическая проницаемость составляет несколько единиц.
Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков, измеряемая в слабых полях, зависит от частоты. С повышением частоты е может понизиться в области, где частота поля близка к частоте резонансных колебаний испытуемого образца.
Зависимость диэлектрической проницаемости льда от температуры при различных частотах.| Зависимость диэлектрической проницаемости метатитаната бария от температуры. Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков велика и имеет резко выраженную зависимость от напряженности поля и от температуры.
Схематическое изображение петли гистерезиса сегнетоэлектриче-ского материала, OD - остаточная поляризация. Измерение диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков показало, что она непостоянна и в некоторых интервалах температур достигает больших величин.
При этом диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков достигает огромных значений по сравнению с обычными диэлектриками.
Так как диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика уменьшается при увеличении абсолютной величины напряжения, подводимого к конденсатору, то емкость конденсатора также уменьшается, а его емкостное сопротивление ( см.) Хс увеличивается ( рис., Б), вследствие чего уменьшается ток i. BX вблизи рабочей точки ( рис., Г) будет аналогична характеристике электронной лампы в усилительном режиме.
Схематическое изображение петли гистерезиса сегнетоэлектриче-ского материала, OD - остаточная поляризация. Оказывается, что диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков зависит еще и от напряженности электрического поля в них.
С увеличением напряженности электрического поля диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика уменьшается, а следовательно, уменьшается и емкость конденсатора. U заряд Q сначала растет почти пропорционально U, а затем все медленнее и медленнее. Емкость С при этом соответственно уменьшается.
С увеличением напряженности электрического пиля диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика уменьшается, а следовательно, уменьшается и емкость конденсатора.
В табл. 15 приведены значения диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков.

При снижении температуры ниже точки Кюри диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков падает вследствие уменьшения подвижности ионов. При температурах, близких к нулю и к - 70 С, когда, как мы уже говорили, происходит перестройка кристаллической структуры ( перекристаллизация) титаната бария, наблюдается небольшое повышение диэлектрической проницаемости.
Схема сегнетопреобразователя. Известно, что под действием электрического поля изменяется диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков.
Для сегнетоэлектриков вычисление / н, 2 проводится непосредственно по уравнениям ( 4 - 63) или ( 4 - 64) с использованием данных по зависимости диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика от напряженности электрического поля Е при данной температуре.
Петля гистерезиса сегнетоэлектрика. Существенным недостатком являются также заметные диэлектрические потери в сегнето-электриках, значительно превы-потери на перемагничивание ферромагнетиков. Наконец, диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков зависит, помимо напряженности электрического поля, не менее резко еще и от температуры. Последняя зависимость может использоваться для создания устройств, выявляющих температуру, однако в устройствах, использующих зависимость е от величины электрического поля, она является источником погрешности. Современные сегнетоэлектрики могут работать на частотах до сотен мегагерц без существенного снижения е и повышения диэлектрических потерь по сравнению с частотой 50 гц.
В отличие от индуктивных нелинейных элементов, емкостные элементы нечувствительны к воздействию магнитного поля. Высокие значения диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков обеспечивают малые поля рассеяния и значительно более низкие помехи в цепях, содержащих нелинейные емкости, по сравнению с цепями с индуктивностью.
Состояние спонтанной поляризованности сегнетоэлектрика сохраняется вплоть до некоторой температуры, называемой точкой Кюри. В этой точке диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика изменяется непрерывно от значения, соответствующего сегнетоэлектрическому состоянию, до значения, соответствующего состоянию полярного диэлектрика.
Это характерно для конденсаторов с сегнето-электриками. С увеличением напряженности электрического поля диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика уменьшается, а следовательно, уменьшается и емкость конденсатора. U заряд Q сначала растет почти ропорцио-нально U, а затем все медленнее и медленнее; емкость С при этом соответственно уменьшается.
Спонтанная деформация кристаллов сегиетоэластиков изменяется с температурой по закону, близкому хс. Параметром, критически изменяющимся в точке Кюри ( подобно диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков или магнитной проницаемости ферромагнетиков), для сегнетоэластиков являются упругие постоянные - те компоненты тензора упругой жесткости dju, которые приводят к спонтанной деформации ниже Тк. На рис. 4.10 б приведен температурный ход критической компоненты тензора упругой жесткости ( обратной s) для одного из сегнетоэластиков. Как и 1 / е ( см. рис. 4 4 6), этот параметр в точке Кюри близок к нулю. Соответственно в параэластической фазе и окрестности ФП сильно изменяется скорость звука: в некоторых направлениях в кристалле она снижается до 300 - 400 м / с, в то время как в обычных кристаллах VXB-4000 м / с, а в жидкостях - порядка 1500 м / с. После перехода в сегнетоэластическую фазу скорость звука опять повышается, но остается более низкой, чем в других кристаллах.
Рассматривая магнитостатическое поле по аналогии с электростатическим, необходимо обратить внимание на явление остаточного намагничения, которое мы наблюдаем в случае намагниченных ферромагнитных тел. В настоящее время известны изолирующие вещества - сегнетоэлектрики, электрические свойства которых подобны магнитным свойствам ферромагнитных веществ. Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков сильно зависит от напряженности электрического поля.
V) еще не получило широкого распространения, но, по-видимому, может быть перспективным для использования в спутниках в тех случаях, когда требуется высокое напряжение. Принцип действия сегнето-электрических преобразователей основан на изменении диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков при изменении температуры.
Сегнето-электрики, а также кварц, турмалин и некоторые другие материалы обладают пьезоэлектрическим эффектом. Если такой кристалл подвергнуть механическому воздействию, то происходит изменение его размеров и поляризации. Это явление называется прямым пьезоэффектом. При приложении к кристаллу разности потенциалов величина поляризации в кристалле изменяется, что вызывает изменение размеров кристалла, называемое обратным пьезоэффектом. На пьезоэффекте основано применение сегнетоэлектриков в датчиках давления, ускорения, перемещения и в звуковоспроизводящих и звукозаписывающих устройствах. Особенно большое значение приобретает использование таких датчиков для измерения статических давлений, так как наряду с пьезоэффектом может быть использована почти линейная зависимость диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков от давления. А это позволяет применять высокочастотный емкостный датчик давления, сигнал с выхода которого может быть усилен в большое число раз.
Электрический диполь.| Электрическое поле в атмосфере Земли. Сегнетоэлектрики получили свое название от сегнетовой соли, в которой впервые была обнаружена самопроизвольная ( спонтанная) поляризация. Даже в отсутствие электрического поля сегнетоэлектрик расчленяется на малые ( микроскопические) объемы, которые имеют электрический момент. Эти области спонтанной поляризации называются доменами ( см. также стр. Электрические моменты доменов в отсутствие поля ориентированы в различных направлениях, а поэтому электрический момент всего сегнетоэлектрика будет равен нулю. Во внешнем электрическом поле сегнетоэлектрик поляризуется в целом за счет изменения направления поляризации доменов. После прекращения действия поля сохраняется остаточная поляризация. Диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков имеет большие значения ( иногда порядка нескольких тысяч); она сильно зависит от напряженности электрического поля.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11