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Caracterización Eléctrica (Impedancia e Histéresis)

Storyboard

Mide conductividad iónica (E6), constante dieléctrica y respuesta ferroeléctrica (M4) mediante espectroscopía de impedancia y ciclos de histéresis P-E.

>Modelo

ID:('ky', 1636)


Impedancia RC paralelo

Storyboard



$Z=\frac{R_{bulk}}{1+i\omega R_{bulk}C_{bulk}}$

$C_{bulk}$
Capacitancia bulk
$F$
$Z$
Impedancia compleja
$?$
$R_{bulk}$
Resistencia bulk
$?$
$omega$
Frecuencia angular
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 14343)


Parte real de impedancia

Storyboard



$Z'=\frac{R_{bulk}}{1+(\omega R_{bulk}C_{bulk})^2}$

$C_{bulk}$
Capacitancia bulk
$F$
$Z'$
Parte real de impedancia
$?$
$R_{bulk}$
Resistencia bulk
$?$
$omega$
Frecuencia angular
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 14344)


Parte imaginaria de impedancia

Storyboard



$Z''=-\frac{R_{bulk}\omega R_{bulk}C_{bulk}}{1+(\omega R_{bulk}C_{bulk})^2}$

$C_{bulk}$
Capacitancia bulk
$F$
$Z''$
Parte imaginaria de impedancia
$?$
$R_{bulk}$
Resistencia bulk
$?$
$omega$
Frecuencia angular
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 14345)


Conductividad iónica

Storyboard



$\sigma_{ion}=\frac{h_{sample}}{R_{bulk}A_{electrode}}$

$sigma_{ion}$
Conductividad iónica
$S/m$
$h_{sample}$
Espesor de muestra
$m$
$A_{electrode}$
Área de electrodo
$m²$
$R_{bulk}$
Resistencia bulk
$?$



>Modelo

ID:('gm', 14346)


Constante dieléctrica

Storyboard



$\varepsilon_r=\frac{C_{bulk}h_{sample}}{\varepsilon_0A_{electrode}}$

$varepsilon_r$
Constante dieléctrica relativa
$1$
$C_{bulk}$
Capacitancia bulk
$F$
$varepsilon_0$
Permitividad del vacío
$F/m$
$h_{sample}$
Espesor de muestra
$m$
$A_{electrode}$
Área de electrodo
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 14347)


Frecuencia angular

Storyboard



$\omega=2\pi f_{freq}$

$f_{freq}$
Frecuencia
$Hz$
$omega$
Frecuencia angular
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 14348)


Polarización ferroeléctrica

Storyboard



$P_{pol}=P_{sat}\tanh\left(\frac{E_{field}+l_fE_c\sin\phi_{hyst}}{E_c}\right)$

$l_f$
Factor de pérdida/histéresis
$1$
$P_{pol}$
Polarización
$C/m²$
$P_{sat}$
Polarización saturada
$C/m²$
$E_c$
Campo coercitivo
$V/m$
$E_{field}$
Campo eléctrico
$V/m$
$phi_{hyst}$
Fase de histéresis
$rad$



>Modelo

ID:('gm', 14349)


Energía disipada

Storyboard



$U_{hyst}=\oint E,dP$

$P_{pol}$
Polarización
$C/m²$
$U_{hyst}$
Energía disipada por ciclo
$J/m³$
$E_{field}$
Campo eléctrico
$V/m$



>Modelo

ID:('gm', 14350)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$varepsilon_r$
epsilon_r
Constante dieléctrica relativa
1
$l_f$
loss_factor
Factor de pérdida/histéresis
1
$f_{freq}$
f_freq
Frecuencia
Hz
$P_{pol}$
P_pol
Polarización
C/m²
$P_{sat}$
P_sat
Polarización saturada
C/m²
$sigma_{ion}$
sigma_ion
Conductividad iónica
S/m
$C_{bulk}$
C_bulk
Capacitancia bulk
F
$varepsilon_0$
eps_0
Permitividad del vacío
F/m
$U_{hyst}$
U_hyst
Energía disipada por ciclo
J/m³
$E_c$
E_c
Campo coercitivo
V/m
$E_{field}$
E_field
Campo eléctrico
V/m
$h_{sample}$
h_sample
Espesor de muestra
m
$A_{electrode}$
A_electrode
Área de electrodo
$Z$
Z_imp
Impedancia compleja
?
$Z''$
Z_im
Parte imaginaria de impedancia
?
$Z'$
Z_re
Parte real de impedancia
?
$R_{bulk}$
R_bulk
Resistencia bulk
?
$phi_{hyst}$
phi_hyst
Fase de histéresis
rad
$omega$
omega_ang
Frecuencia angular
rad/s

ID:(0, 1636)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile