Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра микро- и наноэлектроники

Предмет: Физика твёрдого тела

Отчет по лабораторной работе №2

«Изучение зависимости действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости от частоты»

Выполнил:

Студент группы 342701

Ремизевич М.В.

Минск 2015

Цель работы:

1. Определить зависимости емкости и добротности от частоты.
2. Построить график зависимости емкости, действительной и мнимой части диэлектрической проницаемости от частоты.
3. Данные сравнить с теорией и сравнить результаты.

Аппаратурно-методическое обеспечение:

Аппаратурно-методическое обеспечение:

1) Схема установки:

Рис.1 Упрощенная схема измерителя добротности ВМ 560.

На рисунке введены следующие обозначения: Gen – регулируемый генератор сигнала; SW – переключатель, где к. – калибровка, а изм. – измерение; L – подключаемая катушка индуктивности; C1 – переменный конденсатор; Cx – измеряемый конденсатор.

2) Твердотельный конденсатор

3) Набор катушек индуктивности

Порядок проведения эксперимента:

1. Установить катушку индуктивности и измерить Q₀ и C₀ на различных частотах. Результаты занесены в Таблицу 1.

2. Установить конденсатор С_х и измерить Q₁ и C₁.Результаты занесены в Таблицу 1.

3. Вычислить Q_х и C_х

4. Построить графики согласно полученным данным.

Формулы для расчета

Q_х = (Q₀*Q₁)/(Q₀-Q₁);

C_х=C₀-C_1.

Ход работы:

После включения прибора была произведена настройка частоты, затем была произведена калибровка прибора путем временного переключения SW.

На частоте f=1 МГц, были произведены измерения (C₀ на частоте 1 кГц равно 204,8 пФ; Q₀=191).

Путем изменения емкости конденсатора C₁ (C₁= C₀- C_x) была найдена добротность в резонансе.

Найдено значение емкости измеряемого конденсатора C_x. C_x= C₀- C₁.

Далее по аналогии, но с другими частотами.

Таблица 1 – экспериментальные и расчётные данные.

Диапазон	№к	f, кГц	C0, пФ	C1, пФ	Cx, пФ	Q0	Q1	Qx
I				67,9	172,1
II			461,8	289,2	172,6
III			421,9	249,5	172,4
IV			354,5		172,5
V			222,7	50,5	172,2			4093,125
VI			224,3	52,5	171,8			3401,091
VII				167,6	172,4			4322,5
VIII			227,4	53,5	173,9			2267,059
IX			258,4	78,7	179,7			1076,4
X			137,8

На катушке №12, при наличии конденсатора, резонансную частоту определить не получилось (на том же диапазоне частот). Исходя из формулы только С_х не является константой, соответственно для увеличения f нужно уменьшить С_х

Рис. 2 – график зависимости Cx(f):

Резкое увеличение ёмкости является следствием изменения вида поляризации при увеличении частоты.

Вывод: с увеличением частоты добротность увеличивается, а емкость внутреннего конденсатора уменьшается.

Дата добавления: 2015-11-04