ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 ПО
ФИЗИКЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Методические указания к выполнению лабораторной работы №3 по разделу физики «Твердого тела» для студентов технических специальностей всех форм обучения
Красноярск 2012
Рецензент
Кандидат физико-математических наук, доцент О.Н. Бандурина
(Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М.Ф. Решетнева)
Печатается по решению методической комиссии ИКТ
Определение диэлектрической проницаемости полупроводников. Виртуальная лабораторная работа №3 по физике твердого тела: Методические указания к выполнению лабораторной работы №3 по разделу физики «Твердого тела» для студентов техн. спец. всех форм обучения / сост.: А.М. Харьков; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2012. – 21 с.
Сибирский государственный аэрокосмический
университет имени академика М.Ф. Решетнева, 2012
Введение……………………………………………………………………………...4
Допуск к лабораторной работе……………………………………………………...4
Оформление лабораторной работы к защите……………………………………...4
Определение диэлектрической проницаемости полупроводников…………........5
Теория метода……………………………………………………………………......5
Методика измерения диэлектрической проницаемости…………………..……..11
Обработка результатов измерений………………………..………………………16
Контрольные вопросы…………..………………………………………………….17
Тест………………………………………………………………………………….17
Список литературы…………………………………………………………………20
Приложение…………………………………………………………………………21
ВВЕДЕНИЕ
Данные методические указания содержат описания к лабораторным работам, в которых используются виртуальные модели из курса «Физика твердого тела».
Допуск к лабораторной работе:
Проводится преподавателем по группам с персональным опросом каждого студента. Для допуска:
1) Каждый студент предварительно оформляет свой персональный конспект данной лабораторной работы;
2) Преподаватель индивидуально проверяет оформление конспекта и задает вопросы по теории, методике измерений, установке и обработке результатов;
3) Студент отвечает на заданные вопросы;
4) Преподаватель допускает студента к работе и ставит свою подпись в конспекте студента.
Оформление лабораторной работы к защите:
Полностью оформленная и подготовленная к защите работа должна соответствовать следующим требованиям:
Выполнение всех пунктов: все расчеты требуемых величин, заполнены чернилами все таблицы, построены все графики и т.д.
Графики должны удовлетворять всем требованиям преподавателя.
Для всех величин в таблицах должна быть записана соответствующая единица измерения.
Записаны выводы по каждому графику.
Выписан ответ по установленной форме.
Записаны выводы по ответу.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Теория метода
Поляризация – это способность диэлектрика под действием электрического поля поляризоваться, т.е. изменять в пространстве расположение связанных заряженных частиц диэлектрика.
Важнейшим свойством диэлектриков является их способность к электрической поляризации, т.е. под влиянием электрического поля происходит направленное смещение заряженных частиц или молекул на ограниченное расстояние. Под действие электрического поля смещаются заряды, как в полярных, так и неполярных молекулах.
Существует более десятка различных видов поляризации. Рассмотрим некоторые из них:
1. Электронная поляризация – это смещение электронных орбит относительно положительно заряженного ядра. Оно происходит во всех атомах любого вещества, т.е. во всех диэлектриках. Электронная поляризация устанавливается за время 10 -15 –10 -14 с.
2. Ионная поляризация – смещение относительно друг друга разноименно заряженных ионов в веществах с ионными связями. Время ее установления 10 -13 –10 -12 с. Электронная и ионная поляризация относятся к числу мгновенных или деформационных видов поляризации.
3. Дипольная или ориентационная поляризация обусловлена ориентацией диполей в направлении электрического поля. Дипольной поляризацией обладают полярные диэлектрики. Время ее установления 10 -10 –10 -6 с. Дипольная поляризация относится к числу медленных или релаксационных видов поляризации.
4. Миграционная поляризация наблюдается в неоднородных диэлектриках, в которых электрические заряды накапливаются на границе радела неоднородностей. Процессы установления миграционной поляризации очень медленны и могут протекать на протяжении минут и даже часов.
5. Ионно-релаксационная поляризация обусловлена избыточным перебросом слабо связанных ионов под действием электрического поля на расстояния, превышающие постоянную решетки. Ионно-релаксационная поляризация проявляется в некоторых кристаллических веществах при наличии в них примесей в виде ионов или неплотной упаковке кристаллической решетки. Время ее установления 10 -8 –10 -4 с.
6. Электронно-релаксационная поляризация возникает за счет возбужденных тепловой энергией избыточных «дефектных» электронов или «дырок». Этот вид поляризации, как правило, обуславливает высокое значение диэлектрической проницаемости.
7. Спонтанная поляризация – самопроизвольная поляризация, возникающая в некоторых веществах (например, сегнетовой соли) в определенной области температур.
8. Упруго-дипольная поляризация связана с упругим поворотом диполей на небольшие углы.
9. Остаточная поляризация – поляризация, которая остается в некоторых веществах (электретах) в течение продолжительного времени после снятия электрического поля.
10. Резонансная поляризация . Если частота электрического поля близка к собственной частоте колебаний диполей, то колебания молекул могут возрасти, что приведет к появлению резонансной поляризации в дипольном диэлектрике. Резонансная поляризация наблюдается при частотах лежащих в области инфракрасного света. Реальный диэлектрик может одновременно обладать несколькими видами поляризации. Возникновение того или иного вида поляризации определяется физико-химическими свойствами вещества и диапазоном используемых частот .
Основные параметры:
ε – диэлектрическая проницаемость – мера способности материала к поляризации; это величина, показывающая во сколько раз сила взаимодействия электрических зарядов в данном материале меньше, чем в вакууме. Внутри диэлектрика возникает поле, направленное противоположно внешнему.
Напряженность внешнего поля ослабевает по сравнению с полем тех же зарядов в вакууме в ε раз, где ε – относительная диэлектрическая проницаемость.
Если вакуум между обкладками конденсатора заменяется на диэлектрик, то в результате поляризации емкость возрастает. На этом основано простое определение диэлектрической проницаемости:
где C 0 – емкость конденсатора, между обкладками которого – вакуум.
C d – емкость того же конденсатора с диэлектриком.
Диэлектрическая проницаемость ε изотропной среды определяется отношением:
(2)
где χ – диэлектрическая восприимчивость.
D = tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь
Диэлектрические потери – потери электрической энергии, обусловленные протеканием токов в диэлектриках. Различают ток сквозной проводимости I ск.пр, вызванный наличием в диэлектриках небольшого количества легкоподвижных ионов, и поляризационные токи. При электронной и ионной поляризации поляризационный ток называется током смещения I см, он очень кратковременный и не регистрируется приборами. Токи, связанные с замедленными (релаксационными) видами поляризации, называются токами абсорбции I абс. В общем случае суммарный ток в диэлектрике определяется как: I=I абс +I ск.пр. После установления поляризации суммарный ток будет равен: I=I ск.пр. Если в постоянном поле поляризационные токи возникают в момент включения и выключения напряжения, и суммарный ток определяется в соответствии с уравнением: I=I ск.пр, то в переменном поле поляризационные токи возникают в момент смены полярности напряжения. Вследствие этого потери в диэлектрике в переменном поле могут быть значительными, особенно если полупериод приложенного напряжения приближается к времени установления поляризации.
На рис. 1(a) приведена схема, эквивалентная конденсатору с диэлектриком, находящемуся в цепи переменного напряжения. В этой схеме конденсатор с реальным диэлектриком, который обладает потерями, заменен идеальным конденсатором C с параллельно включенным активным сопротивлением R. На рис. 1(б) приведена векторная диаграмма токов и напряжений для рассматриваемой схемы, где U – напряжения в цепи; I ак – активный ток; I р – реактивный ток, который опережает по фазе на 90° активную составляющую; I ∑ - суммарный ток. При этом: I а =I R =U/R и I р =I C =ωCU, где ω – круговая частота переменного поля.
Рис. 1. (а) – схема; (б) – векторная диаграмма токов и напряжений
Углом диэлектрических потерь называется угол δ, дополняющий до 90° угол сдвига фаз φ между током I ∑ и напряжением U в емкостной цепи. Потери в диэлектриках в переменном поле характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь: tg δ=I а /I р.
Предельные значения тангенса угла диэлектрических потерь для высокочастотных диэлектриков не должны превышать (0,0001 – 0,0004), а для низкочастотный – (0,01 – 0,02).
Зависимости ε и tg δ от температуры T и частоты ω
Диэлектрические параметры материалов в различной степени зависят от температуры и частоты. Большое количество диэлектрических материалов не позволяет охватить особенности всех зависимостей от указанных факторов.
Поэтому на рис. 2 (a, б) изображены общие тенденции, характерные для некоторых основных групп т.е. приведены типичные зависимости диэлектрической проницаемости ε от температуры T (а) и от частоты ω (б).
Рис. 2. Частотная зависимость действительной (εʹ) и мнимой (εʺ) частей диэлектрической проницаемости при наличии ориентационного механизма релаксации
Комплексная диэлектрическая проницаемость. При наличии процессов релаксации диэлектрическую проницаемость удобно записывать в комплексном виде. Если для поляризуемости справедлива формула Дебая:
(3)
где, τ – время релаксации, α 0 – статистическая ориентационная поляризуемость. То, полагая локальное поле равным внешнему, получим (в СГС):
Графики зависимости εʹ и εʺ от произведения ωτ приведены на рис. 2. Заметим, что уменьшение εʹ (действительной части ε) имеет место вблизи максимума εʺ (мнимой части ε).
Такой ход изменения εʹ и εʺ с частотой служит частым примером более общего результата, согласно которому εʹ(ω) от частоты влечет за собой также и зависимость εʺ(ω) от частоты. В системе СИ следует заменить 4π на 1/ε 0 .
Под действием приложенного поля молекулы в неполярном диэлектрике поляризуются, становясь диполями с индуцированным дипольным моментом μ и , пропорциональным напряженности поля:
(5)
В полярном диэлектрике дипольный момент полярной молекулы μ в общем случае равен векторной сумме собственного μ 0 и индуцированного μ и моментов:
(6)
Напряженности поля, создаваемого этими диполями, пропорциональны дипольному моменту и обратно пропорциональны кубу расстояния.
Для неполярных материалов обычно ε = 2 – 2,5 и не зависит от частоты до ω ≈10 12 Hz. Зависимость ε от температуры обусловлена у них тем, что при ее изменении изменяются линейные размеры твердых и объемы жидких и газообразных диэлектриков, что изменяет число молекул n в единице объема
и расстояния между ними. Используя известные из теории диэлектриков соотношения F=n\ μ и и F= ε 0 (ε- 1)Е, где F – поляризованность материала, для неполярных диэлектриков имеем:
(7)
При E=const также μ и = const и температурное изменение ε обусловлено только изменением n, которое является линейной функцией температуры Θ, зависимость ε = ε(Θ) также является линейной. Для полярных диэлектриков аналитических зависимостей нет, и обычно пользуются эмпирическими.
1)С возрастанием температуры объем диэлектрика увеличивается и диэлектрическая проницаемость немного уменьшается. Особенно заметно уменьшение ε в период размягчения и плавления неполярных диэлектриков, когда их объем существенно возрастает. Ввиду высокой частоты обращения электронов на орбитах (порядка 10 15 –10 16 Hz) время установления равновесного состояния электронной поляризации очень мало и проницаемость ε неполярных диэлектриков не зависит от частоты поля в обычно используемом диапазоне частот (до 10 12 Hz).
2) При повышении температуры ослабевают связи между отдельными ионами, что облегчает их взаимодействие под действием внешнего поля и это приводит к увеличению ионной поляризации и диэлектрической проницаемости ε. Ввиду малости времени установления состояния ионной поляризации (порядка 10 13 Hz, что соответствует собственной частоте колебания ионов в кристаллической решетке) изменение частоты внешнего поля в обычных рабочих диапазонах практически не отражается на величине ε в ионных материалов.
3) Диэлектрическая проницаемость полярных диэлектриков сильно зависит от температуры и частоты внешнего поля. С возрастанием температуры увеличивается подвижность частиц и уменьшается энергия взаимодействия между ними, т.е. облегчается их ориентация под действием внешнего поля – возрастает дипольная поляризация и диэлектрическая проницаемость. Однако этот процесс продолжается лишь до определенной температуры. При дальнейшем возрастании температуры проницаемость ε уменьшается. Так как ориентация диполей по направлению поля осуществляется в процессе теплового движения и посредством теплового движения, то установление поляризации требует значительного времени. Это время настолько велико, что в переменных полях высокой частоты диполи не успевают ориентироваться по полю, и проницаемость ε падает .
Методика измерения диэлектрической проницаемости
Емкость конденсатора. Конденсатор – это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Так, например, две плоские металлические пластины, расположенные параллельно и разделенные слоем диэлектрика, образуют конденсатор (рис. 3).
Если пластинам плоского конденсатора сообщить равные по модулю заряды противоположного знака, то напряженность электрического поля между пластинами будет в два раза больше, чем напряженность поля у одной пластины:
(8)
где ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.
Физическая величина, определяемая отношением заряда q одной из пластин конденсатора к разности потенциалов Δφ между обкладками конденсатора, называется электроемкостью конденсатора :
(9)
Единица электроемкости СИ – Фарад (Ф). Емкостью в 1 Ф обладает такой конденсатор, разность потенциалов между обкладками которого равна 1 В при сообщении обкладкам разноименных зарядов по 1 Кл: 1 Ф = 1 Кл/1 В.
Емкость плоского конденсатора. Формулу для вычисления электроемкости плоского конденсатора можно получить, используя выражение (8). В самом деле, напряженность поля: Е = φ/εε 0 = q/εε 0 S , где S – площадь пластины. Поскольку поле однородное, то разность потенциалов между обкладками конденсатора равна: φ 1 – φ 2 = Еd = qd /εε 0 S , где d – расстояние между обкладками. Подставив в формулу (9), получим выражение для электроемкости плоского конденсатора:
(10)
где ε 0 – диэлектрическая проницаемость воздуха; S – площадь пластины конденсатора, S=hl , где h – ширина пластины, l – ее длина; d – расстояние между пластинами конденсатора.
Выражение (10) показывает, что электроемкость конденсатора можно увеличить путем увеличения площади S его обкладок, уменьшения расстояния d между ними и применения диэлектриков с большими значениями диэлектрической проницаемости ε .
Рис. 3. Конденсатор с помещенным в него диэлектриком
Если между пластинами конденсатора поместить пластину из диэлектрика, емкость конденсатора изменится. Следует рассмотреть вариант расположения диэлектрической пластины между пластинами конденсатора.
Обозначим: d в – толщину воздушного промежутка, d м – толщину диэлектрической пластины, l В – длину воздушной части конденсатора, l м – длину части конденсатора, заполненной диэлектриком, ε м – диэлектрическую проницаемость материала. Если учесть, что l = l в + l м, а d = d в + d м, то эти варианты можно рассмотреть для случаев:
В случае l в = 0, d в = 0 мы имеем конденсатор с твердым диэлектриком:
(11)
Из уравнений классической макроскопической электродинамики, основанной на уравнениях Максвелла следует, что при помещении диэлектрика в слабое переменное поле, изменяющееся по гармоническому закону с частотой ω, тензор комплексной диэлектрической проницаемости приобретает вид:
(12)
где σ – оптическая проводимость вещества, εʹ – диэлектрическая проницаемость вещества, связанная с поляризацией диэлектрика. Выражение (12) можно привести к следующему виду:
где мнимое слагаемое отвечает за диэлектрические потери .
На практике измеряют С – емкость образца, имеющего форму плоского конденсатора. Этот конденсатор характеризуется тангенсом угла диэлектрических потерь:
tgδ=ωCR c (14)
или добротностью:
Q c =1/ tgδ (15)
где R c – сопротивление, зависящее, главным образом, от диэлектрических потерь. Для измерения этих характеристик существует ряд методов: различные мостовые методы, измерения с преобразованием измеряемого параметра во временной интервал и т.д. .
При измерениях емкости С и тангенса угла диэлектрических потерь D = tgδ в данной работе была использована методика, разработанная кампанией GOOD WILL INSTRUMENT Со Ltd. Измерения проведены на прецизионном измерителе иммитанса – LCR-819-RLC. Прибор позволяет измерять емкость в пределах 20 pF–2,083 mF, тангенс угла потерь в пределах 0,0001-9999 и подавать поле смещения. Внутреннее смещение до 2 В, внешнее смещение до 30 В. Точность измерений составляет 0,05 %. Частота тест-сигнала 12 Hz -100 kHz.
В этой работе измерения проведены на частоте 1 kHz в интервале температур 77 К < T < 270 К в нулевом магнитном поле и в поле 5 kOe. Образцы для измерений имели форму параллелепипеда с размерами 2*3*4 мм (х=0.1), где d = 2 мм – толщина образца, площадь грани S = 3*4 мм 2 .
С целью получений температурных зависимостей ячейка с образцом помещается в поток хладагента (азота) пропускаемый через теплообменник, температура которого задается нагревателем. Температура нагревателя контролируется терморегулятором. Обратная связь с измерителя температуры на терморегулятор позволяет задавать скорость измерения температуры, либо осуществлять ее стабилизацию. Для контроля температуры используется термопара. В данной работе температура изменялась со скоростью 1 град/мин. Указанный метод позволяет измерять температуру с погрешностью 0,1 град.
Измерительная ячейка с закрепленным на ней образцом помещается в проточный криостат. Связь ячейки с LCR-метром осуществляется экранированными проводами через разъем в капке криостата. Криостат размещен между полюсами электромагнита ФЛ-1. Блок питания магнита позволяет получать магнитные поля до 15 kOe. Для измерения величины напряженности магнитного поля Н используется термостабилизированный датчик Холла с блоком электроники. Для стабилизации магнитного поля между блоком питания и измерителем магнитного поля существует обратная связь.
Измеренные значения емкости С и тангенса угла потерь D = tg δ связаны со значениями искомых физических величин εʹ и εʺ следующими соотношениями:
(16)
(17)
| № | C (pF) | Re (ε’) | T (°К) | tg δ | Q c | Im (ε”) | ω (Hz) | σ (ω) |
| 3,805 | 71,66 | 0,075 | 13,33 | 5,375 | 10 3 | |||
| 3,838 | 0,093 | |||||||
| 3,86 | 0,088 | |||||||
| 3,849 | 0,094 | |||||||
| 3,893 | 0,106 | |||||||
| 3,917 | 0,092 | |||||||
| 3,951 | 0,103 | |||||||
| 3,824 | 0,088 | |||||||
| 3,873 | 0,105 | |||||||
| 3,907 | 0,108 | |||||||
| 3,977 | 0,102 | |||||||
| 4,031 | 0,105 | |||||||
| 4,062 | 0,132 | |||||||
| 4,144 | 0,109 | |||||||
| 4,24 | 0,136 | |||||||
| 4,435 | 0,175 | |||||||
| 4,553 | 0,197 | |||||||
| 4,698 | 0,233 | |||||||
| 4,868 | 0,292 | |||||||
| 4,973 | 0,361 | |||||||
| 5,056 | 0,417 | |||||||
| 5,164 | 0,491 | |||||||
| 5,246 | 0,552 | |||||||
| 5,362 | 0,624 | |||||||
| 5,453 | 0,703 | |||||||
| 5,556 | 0,783 | |||||||
| 5,637 | 0,867 | |||||||
| 5,738 | 0,955 | |||||||
| 5,826 | 1,04 | |||||||
| 5,902 | 1,136 |
Таблица №1. Gd x Mn 1-x S, (x=0.1).
Нередко наши читатели задают нам вопрос, какая баня лучше? Ответить на него так сразу нельзя. Необходимо понимать об какой конкретно бане идет речь: русской, сауне, финской или другом виде. Из какого материала построена: кирпич, дерево, блоки, брус? Слишком много нюансов, которые необходимо учитывать при ответе. О том какая баня лучше, разберемся с нашими читателями в сегодняшней статье.
Баня из дерева считается самой экологичной и проверенной временем.
Какая баня лучше: сауна или русская?
Обогрев сауны и русской бани происходит от каменки, строения тоже мало отличаются между собой. Чем же они отличаются и какая лучше?
Сауна или русская баня?
Основное отличие сауны от русской бани во влажности и температурах. Вода, попадая на каменку поднимает влажность в парилке до 80–100%. В финской сауне влажность не должна быть выше 30%. Обусловлено такое условие высокой температурой до 120 °С. При повышенной влажности в финской сауне легко получить ожог. Прогревается человек от сухого и горячего воздуха в парилке. Рекомендована сауна людям с заболеваниями дыхательной или двигательной системы.
По тому какое воздействие на здоровье оказывает баня русская стоит на первом месте.
Русская баня, напротив, прогревается от горячего пара. Температура в парилке не выше 60–70 °С. Но поддавая на каменку воду с маслами или настоями трав пар прогревает тело. В русской бане человек быстро пропотевает, но из-за высокой влажности париться в ней тяжелее чем в сауне. Но зато, парится веником комфортнее в русской бане, в сауне он пересыхает и обжигает тело. Полезна русская баня для людей с заболеваниями нервной системы, аллергиков. А вот сердечникам высокая влажность противопоказана, поэтому советуем воспользоваться сауной или баней Маслова, где прогрев происходит равномернее от всех поверхностей парилки.
Поддавать пар в русской бане тоже нужно правильно. Раньше на Руси существовала должность банщик. Правильно поддавать пар можно различными способами, зависит от того чего хочется добиться. Для равномерного и постепенного прогрева подают воду небольшими порциями с периодичностью 10–15 минут. Так, парилка будет мягкой и просидеть в ней можно долго. Получить жесткий пар можно поддавая воду на каменки сразу большим количеством, резким движением. Но парится при таком паре могут не все, нужна привычка.
Для тех, кто не умеет поддавать пар правильно лучше воспользоваться сауной. Тем более при строительстве сауны можно использовать электропечку и возится с дровами не придется.
Правильно построенная русская баня и принятие процедуры по всем правилам может принести пользы больше, чем сауна. Но, увы, умельцев принимать процедуры в правильной русской бани практически не осталось.
Необычность или традиционное?
Еще один момент, это престиж и любовь ко всему необычному. Хотите чтобы баня была непросто как у всех и вызывала восхищение? Постройте японскую офуро и гости будут в восторге. Разместить деревянную ванну с горячей водой можно на любом участке. Все упирается в стоимость и возможности.
В современных домах встретить Японскую баню уже не редкость.
Интересна будет баня Маслова. Парилка с невысокой температурой легко превращается в традиционно русскую с влажным паром. Баня Маслова подходит даже маленьким детям и людям с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В любом случае, лучше будет баня, которая больше подходит для вашей семьи. Если большинство любит сухой пар, то стоит остановиться на финской. Для любителей попарится веником русская оптимальный вариант. Хотите отличиться - выбирайте японскую или Маслова.
Из какого материала и какую лучше строить баню?
Когда баня выбрана необходимо определиться с материалом. Тут немало важным будет ваше отношение к парной. Хотите получить экологичную из бревна или бруса или менее пожароопасную из кирпича или блоков?
Бани из дерева строят уже много лет. Они экологичны и имеют высокие показатели аккумуляции тепла. Но по пожарной безопасности в несколько раз уступает кирпичной или из блоков. Кирпичная считается более долговечной, а современные материалы для отделки помогут воссоздать натуральную атмосферу. Но дерево хорошо дышит и недостатка кислорода в парилке не будет.
Баня из бруса своими руками собирается проще остальных видов.
При выборе материала советуем остановиться на том из которого проще будет собрать сруб. Среди современных и качественных хочется отметить профилированный брус. Материал обработан специальными противопожарными составами и горит плохо. А специальные шип и паз позволяют собрать баню как конструктор лего.
Несложно построить парную из пеноблоков, так как материал легкий и просто укладывается даже в одиночку. Но придется делать внутреннюю и внешнюю отделку, плюс дополнительно утеплять парную. Если вы готовы на дополнительные траты, то материал газоблоки подходящий.
Строить самостоятельно или заказать сборку
Немаловажный вопрос строить баню самостоятельно или купить готовый вариант под ключ?
Безусловно, строить своими руками выгоднее, так как цена на работы начинается от 10 тысяч за м2. Зависит цена от вида материала, сложности проекта и других нюансов. Но не всегда хочется переплачивать, но и умений недостаточно. Можно купить готовый сруб под сборку. На участок привезут пронумерованный комплект, который без труда собирается согласно приложенной схеме. Но купить готовый комплект можно только из бруса или бревна. Кирпичную или блочную придется собирать за деньги или самостоятельно.
Какое дерево лучше?
Какая баня лучше из осины, дуба или сосны? А может построить из березы или клена? Ответить на этот вопрос можно зная свойства той или иной древесины.
Баня из сосны отделанная липовой вагонкой одна из самых традиционных.
Традиционно шведские или финские бани строят из сосны, но предварительно древесина проходит обработку по выгонке из нее смолы. В России такие технологии не используют. А дерево сосновой породы непросто начнет плакать при высоких температурах, но может обжечь. Поэтому используя для строительства смолистые сорта необходимо выполнять внутреннюю отделку липовой вагонкой.
Второй важный момент по которому не стоит строить баню из смолистой древесины это повышенное напряжение, которое возникает в брусе при усадке. Альтернатива сосне и еле Африканская Абаше. Но цена на древесину из Африки слишком велика и собирать из нее коробку целиком слишком дорого.
Осиновые бани строили на Руси испокон веков. Первые упоминания об осиновой парилке можно найти в летописях XII века. Осина питается энергетикой человека, но этот факт полезен людям с заболеваниями. Не зря говорят: «Болит голова - приложи лоб к осине». Осина не гниет и не боится влаги с годами баня будет только прочнее. Единственный минус в том, что отечественная осина практически вся гнилая изнутри. Брус изготавливают из привозной, а цена на нее сравнима с Абаши.
Береза и липа подходят для строительства небольших конструкций в сухом месте. Баню собирать из них не рекомендуем. Древесина быстро гниет и боится влаги.
В целях экономии лучше выбрать ель или сосну, а нижний венец сделать из Абаши или осины. Внутри конструкцию обшить липовой или дубовой вагонкой.
Из чего лучше строить баню рассказывают на видео:
Какая баня лучше, ответить может только каждый для себя. Предпочтения индивидуальны и стоит учитывать мнения всех членов семьи. Кирпичная, из блоков, брусовая или из цельной древесины, каркасная или в виде бочки - имеют право на жизнь любая. Все обладают рядом плюсов и минусов. Выбирайте подходящую для себя!
Основных типов саун два: сауна финская и сауна инфракрасная. В чем их различие? Каков их принцип действия, и как каждая из саун воздействует на организм? Прежде чем купить сауну необходимо учесть состояние здоровья того, кто будет пользоваться сауной, а также цель, которую вы преследуете, ее приобретая.
Сауна финская или сауна инфракрасная?
Сауна финская считается традиционной, классической. Здесь используются нагревательный элемент и камни. Камни раскаляются, нагревая воздух, – все просто. В принципе, это парная по типу русской бани, только русская баня отличается влажным паром, а финская дает сухой – благодаря чему температура воздуха может быть более высокой. Мощные сауны поднимают температуру воздуха до + 120-140 градусов. Цифра впечатляющая, однако, благодаря тому, что воздух сухой, организмом переносит ее достаточно легко. Тем более что температуру нагрева камней можно регулировать, подбирая для себя наиболее комфортную.
Сауна инфракрасная сауна нагревает не воздух, а тело. Микроклимат в кабинке легкий, а значит, такая сауна более подходит для людей, которые не выносят сильной жары. В инфракрасной сауне тело разогревается быстрее, но делается это «мягко». Такая сауна очень полезна для людей, имеющих хронические заболевания. Кроме того, инфракрасное излучение восстанавливает поврежденные ткани, кожный покров.
Токсины из организма хорошо «вычищает» и сауна финская, и сауна инфракрасная. Мощность финской сауны в этом плане выше – токсины во время процедуры и некоторое время после нее активно покидают тело. Инфракрасная сауна освобождает тело от токсинов не так «жестко», зато пользоваться ею можно чаще.
Сауна инфракрасная сауна дороже финской, но что касается потребления электроэнергии, она более экономна.
Размеры кабинки сауны
Очень важный вопрос: размеры сауны. Если вы живете в частном доме, кабину можно выбирать просторную, если в квартире – возможности в этом плане не так велики. Но даже если площадь вашего жилища минимальна, отказываться от сауны не обязательно: вы всегда можете купить сауну портативную, которая после процедуры просто складывается в компактную сумку и прячется в шкаф.
