极化测量在固体离子学中的应用

研究快离子导体和混合导体的电学性能是固体离子学的重要任务之一.目前通常采用的方法是交流阻抗谱法、电子电导测量法和运用离子可逆电极的离子电导测量法.完成一次电性能测试。或必须用两种方法进行两次测量,或需要选择可逆的电极系统.本文探讨把极化测量应用于固体离子学.目的在于利用简单的仪器设备和电极系统,通过一次测量能够得到混合导体以及快离子导体的基本电学参数. 一、原 理 把一个样品看成是混合导体,样品两端备上离子闭锁电极,其等效电路如图1所示.Ri是离子电阻,Re是电子电阻,Cd是两电极界面双电层电容的串联值.Rs是接入测…     

固体电解质双电层电容静电容量的测定

固体电解质双电层电容器是新近崛起的很有发展前途的电化学器件.它可具有远远超过其它电容的特大静电容量,而自身体积却很小,它可作为二次贮能元件,具有电池和电容器的双重功能,广泛应用于贮能、记忆积分和长时间定时等方面.我们在实验室用价格低廉,化学性能稳定,具有 10-3-10-4(Q·cm)-1中等离子电导率的固体电解质材料制作了静电容量为0.1F、几何尺寸为 φ13mm×6mm的固体双电层电容器.本文对其充、放电特性和静电容量测量进行深讨. 测量固体电解质双电层电容器的方法一般为恒流沽和恒压法.实测结果表明,这种电容具有一定量的脑电流,具有…     

电滞回线的精确测量和分析

人们通常用 Sawyer和 Tower[1]提出的方法测量铁电体的电滞回线.Diamant[2]考虑了样品的漏电电阻R和剩余电容Cr的影响对此方法作了改进.图1描述了这种改进后的方法.被测样品在图中用R和C并联的电路等效地代替.C是样品的微分电容,其中Q为样品的电极在电压E作用下积存的电荷.若电     

Excel用于优化设计电容器尺寸

1 同轴柱形电容器的优化，设计两个同轴柱形导体构成了同轴柱形电容器．设电容器的内、外导体壳半径分别为r和R，长度为L(L≥R—r)，两导体壳层之间所填充电介质的介电常量为ε，其击穿场强为Emax(图1)．在外半径R一定的情况下，如何选择内圆筒导体半径r，使得设计出的电容器可以承受的电压最大?     

正确测定RLC串联电路暂态过程的临界阻尼电阻

用示波器观察RLC串联电路电容C上电压暂态过程的线路如图1所示.对于不同的电阻R充电时电容器C上的电压uC和时间Z的波形如图2所示.其中1为欠阻尼状态（R2＜4L／C），ⅡE为过阻尼状态（R＞4L／C），Ⅲ为临界阻尼状态（R2=4L／C）.临界阻尼状态是欠阻尼状态与过阻尼状态之间的过渡状态.对应于临界阻尼状态的电阻R为临界阻尼电阻，理论值图1图2实验测定临界阻尼电阻的一般方法是改变电阻箱的阻值R从小变大，使电路从1状态逐渐进入Ⅲ状态.当欠阻尼振荡的振幅衰减到示波器荧光屏不能分辨时，相应的电阻为临界阻尼电阻.用此方法确定的临界…     

焦耳热如何分配——对2022年高考全国甲卷理综第20题定量分析

对2022年高考全国甲卷理综第20题的“单杆+电容+电阻”情景问题,通过微分方程分析电阻R和导体棒的电流变化,并定量计算焦耳热及分配比例.在求解过程中发现随时间指数衰减电流的焦耳热计算方式,还总结出将“单杆导轨”等效为电容器的方法.     

外界干扰不会影响平行板电容器极板间的电位差吗?

如所周知,实践中所使用的电容器,共电容在通常情况下都是稳定的。道理何在呢?假如电容器是由一块封闭的有空腔的导体B与一块置于B的空腔内的导体A所构成,如图1。人们熟知,由于导体B的静电屏蔽作用,这电容器所带的电荷(即导体A表面和导体B内表面上所带的电荷),由这些电荷所激发的电场,以及导体A与导体B之间的电位差,均不受外界干扰的影响。亦即不论周围电场如何.,也不论导体B接地与否,上述电荷分布、电场和电位差都保持不变。因而,按电容器电容的公式: 该电容器的电容也保持不变。但是,对平板电容器而言,构成电容器的任一块平板都不是封…     

串联谐振电路Q值的计算与意义

在实际电路中,即使是一个简单的线圈,不仅有电感,还有电阻,不能分割,但可以用集中的电感L与电阻R串联电路模型来表示.作为具有代表性的典型模型,经常研究电阻、电感、电容串联电路.1RLC串联电路的特点与谐振现象如图1所示是由电阻、电感和电容相串联所组成的RLC串联电路.在此电路中,电容和电感是储能元件,其中能量的转换是可逆的,而电阻是耗能元     

关于电容器的演示实验

为了使学生了解电容器电容大小的实际意义和电容器串联或并联时电容的改变,在教学过程中可作下述的演示实验。在图1中R_1和R_2是两个高电阻(5兆欧     

电流的热效应

电流通过导体时所生之热量Q与电流强度I,异体的电阻R和通电时間t之間的关系,用焦耳——楞次定律来表示即: Q=0.24I~2Rt (1) 从(1)式可知在电流强度I相同(如串联的两根电阻线)的情况下,导体生之热与本身的电阻成正比。设R_1与R_2表示两根电阻不同的导线的电阻,当它們串联(图1)时在相同时間內生之热量分別为:     

含碳Na-β(β")-Al_2O_3的导电性能

本文研究了含碳(1—10)wt％的Na-β(β″)-Al_2O_3,指出含碳6wt％以下仍是良好的快离子导体,而且由于混入了碳,离子电导率比纯的Na-β(β″)-Al_2O_3提高一到两个数量级。样品的体电阻,晶界电阻,双电层电容及其漏电阻等参量都随含碳量的不同而变化。文中详细地讨论了碳的影响。在-40℃到80℃温度范围测量了纯样品与含碳样品的电导温度特性,指出含碳的Na-β(β″)-Al_2O_3 是做双电层电容器的良好材料。     

等效回路法在离子液体电极效应中的应用

利用等效电回路模型简化离子液体的电极系统,分析了电极效应中出现的3个特征频率和各自表征的物理意义.基于离子液体介电谱实验数据,获取了等效电回路的基本参数:本体电容、本体电阻和电双层电容,进而得到离子液体样品和电双层的基本介电参数,以及与离子迁移相关的物性参数如扩散系数、迁移率、离子液体中有效离子浓度,对深入理解离子液体导电和界面机制有重要的意义.     

谐振电路的物理概念和理论分析

一、串联谐振电路 1.串联諧振的一般概念图1所示为电阻R,电感L,与电容O所組成的串联諧振电路。由于集肤作用,导綫电阻严格說起来,应該是頻率f的函数,也就是說,随着电源頻率的改变,电阻R的值,也随之相应而变化。然而在一极狹的頻帶內,电阻R我们可以近似的当做是一个定值。故以下讨论中将电阻R只当做是一个常数来     

用静电计测平行板电容器电势差实验的定量分析

静电计是一种用来测量导体间电势差的仪器,由于它与验电器非常相似,因而学生在学习的过程中很容易把两种仪器混淆.高中物理教材中"研究影响平行板电容器电容大小的因素"的实验(图1)     

含碳Na-β(β")-Al2O3的导电性能

本文研究了含碳(1—10)wt％的Na-β(β″)-Al₂O₃,指出含碳6wt％以下仍是良好的快离子导体,而且由于混入了碳,离子电导率比纯的Na-β(β″)-Al₂O₃提高一到两个数量级。样品的体电阻,晶界电阻,双电层电容及其漏电阻等参量都随含碳量的不同而变化。文中详细地讨论了碳的影响。在-40℃到80℃温度范围测量了纯样品与含碳样品的电导温度特性,指出含碳的Na-β(β″)-Al₂O₃是做双电层电容器的良好材料。 关键词：     

感受电容器的充电和放电

如图1所示，G为J0401型演示电表的G挡，并联电阻R1=300Ω，对电表起阻尼作用，避免因表针的固有振动造成假象，串联电阻R2=5kΩ，做限流保护用，C为200μF电解电容器，原来不带电，当单刀双掷开关K与b点接通的瞬间，G指针偏转。     

GaN垒层厚度渐变的双蓝光波长发光二极管

针对单蓝光波长芯片与Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉封装白光发光二极管存在显色性不足的问题,提出了采用双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉实现高显色性白光发射法,并分析了其可行性.利用金属有机化学气相沉积系统在(0001)蓝宝石衬底上顺序生长两个In0.18Ga0.82N/GaN量子阱和两个In0.12Ga0.88N/GaN量子阱的双蓝光波长发光二极管,并对不同GaN垒层厚度的双蓝光波长发光二极管的光电性能进行分析,结果表明沿n-GaN到p-GaN方向减小GaN垒层厚度能实现双蓝光发射,并有较好的发光效率.交流阻抗谱结果显示相关双蓝光波长发光二极管可以用一个电阻Rp与电容Cp并联后与一个Rs串联电路来模拟,GaN垒层变化能调节并联电阻和电容,对串联电阻没有影响.此外,基于垒层减小的双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉实现了高显色指数的白光发射.     

离子导体薄膜

最近十几年来,发现了一些离子电导率很高的固体材料即超离子导体或快离子导体.然而与液体电解质相比,其离子电导率仍然很低.为了克服这个缺点,在探索电导率更高的离子导体新材料的同时,也开展了离子导体薄膜的研究.本文综述了离子导体薄膜的研究情况. 一、薄膜生长和物理性质1.衬底 通常将薄膜制备在衬底上,以获得适当的机械强度.因而衬底材料的选择和处理就是离子导体薄膜研究中的重要问题. 在离子导体薄膜器件中通常有几个薄膜叠在一起,除了原始衬底外,每一层薄膜又成为下一层的衬底,这样就涉及到膜与衬底和膜与膜之间的相互作用.薄膜与衬…     

矩形柱电容器电容的简单计算方法

用简单方法计算矩形柱电容器的电容 ,并指出文献 [1 ]中的“电容特性普遍公式”实质上就是无限多个平行板电容器电容的串联公式 .     

如何做好导体和电介质增大电容演示实验

一、实验分析电容器中插入导体板和介质板增大电容的实验是通过静电计指针的偏转角a的大小变化来说明电容器电容C的变化的（图1）．Q一定时，若α大，则C／小；反之则C大、本实验的目的有两个．图1（1）在电容器中插入电介质板时，α的减小量α1要较大；（2）在电容器中插入导体板时，α的减小量凸a。要大，而且凸α2要明显地大于α1．在电容器中插入电介质板时（图2），设极板面积为S，两极板相距为d，插入厚度为t1、相对介电常数为的电介质板．则电容器的电容由变为电容增量为若插入厚度为t2的导体板，则电容由C0变为电容的增量为根据…