Phương pháp phổ tổng trở được sử dụng để xác định các tham số của vật liệu như hằng số điện môi, độ dẫn điện, đặc biệt là đo độ dẫn ion của các vật liệu có tính chất dẫn ion. Trong điện hóa, phương pháp này còn được sử dụng để xác định các tham số trong các phản ứng điện hóa trên điện cực.
Tổng trở của mẫu được xác định thông qua việc áp đặt một tín hiệu điện xoay chiều nhỏ vào mẫu đo và xác định cường độ dòng điện, góc lệch pha của tín hiệu thu được. Trong phép đo tổng trở mẫu được xem như là một đoạn mạch điện gồm các điện trở và tụ lý tưởng kết hợp với nhau trong sơ đồ đo. Về nguyên lý, nó có
Hình 2.3. Kính hiển vi điện tử quét S-4800.
Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý của mạch đo cầu tổng trở
dạng như một mạch cầu tổng trở trên hình 2.4. Khi đó tổng trở của mẫu đo được xác định thông qua giá trị của điện trở R và tụ điện C làm cho mạch cầu cân bằng.
Một số khái niệm về lý thuyết xoay chiều
Chúng ta biết rằng tín hiệu xoay chiều hình sin được đặc trưng bởi thế hiệu (U) hoặc dòng điện (I) phụ thuộc thời gian có dạng:
U = Uo sin(t) hoặc I = Io sin(t)
trong đó, Uo và Io là biên độ của thế hiệu và cường độ dòng điện, là tần số góc. Mối quan hệ giữa tần số góc () và tần số (f) có dạng:
= 2f
Đặt tín hiệu kích thích được diễn đạt như một hàm của thời gian: U = Uo.cos(t)
Dòng điện qua mạch khi đó có thể diễn đạt dưới dạng: I = Io.cos(t - ) trong đó, là góc lệch pha của dòng điện và thế hiệu.
Khi dòng điện trong mạch thỏa mãn điều kiện chuẩn dừng thì mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và thế hiệu tuân theo định luật Ohm. Trở kháng của mạch là: o o o U cos( t) U cos( t) Z Z I I cos( t ) cos( t )
Nếu ta vẽ tín hiệu U dạng sin trên trục x và tín hiệu I trên trục y thì ta sẽ nhận được đồ thị có dạng oval được gọi là đường Lissajous. Phân tích đường Lissajous