Міністерство освіти і науки України Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Фізико-технічний факультет Кафедра теоретичної і експериментальної фізики Лабораторна робота ФПЕ-002М ВИВЧЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СЕГНЕТОЕЛЕКТРИКІВ м. Івано-Франківськ Мета роботи: вивчення поляризації сегнетоелектриків залежно від напруженості електричного поля; вивчення діелектричного гістерезису; визначення діелектричних втрат в сегнетоелектриках. Загальні відомості Електричні властивості речовин визначаються питомим опором ρ або питомою електропровідністю
, і діелектричною проникністю
. Матеріали, провідність яких рівна нулю, називаються ідеальними діелектриками (ізоляторами). В реальних діелектриках величина провідності. виміряна при постійному струмі, не перевищує

. Це пов’язано з тим, що в діелектриках відсутні вільні заряди, які могли б рухатись під впливом прикладеного зовнішнього електричного поля. В нейтральних атомах чи молекулах діелектрика під впливом електричного поля відбувається зміщення позитивних і негативних зарядів одне відносно одного з утворенням дипольних моментів
. Такий процес називається поляризацією. Результатом поляризації є виникнення у всьому об’ємі діелектрика жорстких або індукованих диполів Дипольний момент одиниці об’єму діелектрика називається вектором поляризації (
, де V – об’єм діелектрика). Для більшості  діелектриків в досяжних на практиці електричних полях (аж до полів, в яких наступає руйнування, тобто пробій діелектрика) величина  дипольного моменту одиниці об'єму лінійно росте із зростанням електричного поля. Такі діелектрики називаються лінійними. Для них:
, (1) де 
- діелектрична  сприйнятливість;
б – електрична стала;
- електричне поле в діелектрику; Як вже згадувалося, для опису властивостей діелектрика  вводиться діелектрична проникність. Між діелектричною проникністю і сприйнятливістю існує співвідношення, яке можна отримати при розгляді плоского конденсатора,  простір між пластинами якого заповнений діелектриком. (рис.1).
 Рис.1 Поляризація діелектрика.
– густина вільних зарядів на електродах;
– густина «зв'язаних» на поверхні діелектрика зарядів.
,
(2) Вектор поляризації рівний поверхневій густині зв'язаних зарядів в діелектрику. Крім, згаданих вище, величин поляризації
і напруженості електричного поля
, введена ще одна векторна величина – вектор електричного зміщення або електричної індукції
. Це – геометрична сума вектора напруженості електричного поля в діелектрику, помноженого на електричну сталу, і вектора поляризації:
                        (3) Інше співвідношення між
і
представлено вище (2) . Електрична індукція рівна густині вільних зарядів на конденсаторі, поділеній на електричну сталу. Діелектрична проникність і поляризованість зв'язані співвідношенням:
(4) Діелектрична проникність є одним з найважливіших параметрів діелектрика   і визначає ступінь ослаблення  поля електричного заряду при поміщенні його в діелектрик. Величина діелектричної проникності для різних діелектриків лежить в діапазоні 2 – 100 і лише для деяких матеріалів може досягати декількох тисяч. При цьому, різні діелектрики відрізняються механізмом поляризації. Розрізняють діелектрики, в яких діелектрична проникність визначається зсувом електронів відносно ядер – електронна поляризація, діелектрики, поляризація в яких виникає шляхом зсуву один щодо одного позитивних і негативних іонів – поляризація іонна. У ряді діелектриків  молекули мають власний дипольний момент, який може вільно орієнтуватися в просторі. Характерними прикладами таких діелектриків є вода і спирт. В звичних умовах  диполі орієнтовані в просторі довільно тепловим рухом таким чином, що сумарний електричний момент рівний нулю, але під дією зовнішнього еле...