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姓名唐诚
学号PB09206058
压电效应相信大家都熟悉我们身边的打火机以及燃气灶吧,为何只需我们轻轻一按,或者旋动开关便有火焰产生,这些都离不开压电效应。
压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的与形变方向垂直的表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种没有外电场存在时,仅有形变而引起计划的现象称为正压电效应。当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
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逆压电效应:与压电效应相对应的是逆压电效应当在晶体两面上加电场时,晶体会发生机械性变,即伸长或缩短。其原理主要是由于:因电场作用时电偶极矩会被拉长,压电材料为抵
正压电效应机械能
压电介质
逆压电效应
电能
f抗变化,会沿电场方向伸长。
背景:压电效应是材料中一种机械能与电能互换的现象,此现象最早是1880年由皮埃尔居里PierreCurie和雅克居里(JacquesCurie)兄弟发现。1880年前在杰克斯的实验室发现了压电性。起先,皮尔致力于焦电现象(pyroelectriceffect,注二)与晶体对称性关系的研究,后来兄弟俩却发现,在某一类晶体中施以压力会有电性产生。他们又系统的研究了施压方向与电场强度间的关系,及预测某类晶体具有压电效应。经他们实验而发现,具有压电性的材料有:闪锌矿(zi
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de)、钠氯酸盐(sodiumchlorate)、电气石(tourmali
e)、石英(quartz)、酒石酸(tartaricacid)、蔗糖(ca
esuger)、方硼石(boracite)异极矿(calami
e)黄晶(topaz)及若歇尔盐、、(Rochellesalt)。这些晶体都具有非晶方性(a
isotropic)结构,晶方性(isotropic)材料是不会产生压电性的。而压电现象理论最早是李普曼(Lippma
)在研究热力学原理时就已发现,后来在同一年,居里兄弟做实验证明了这个理论,且建立了压电性与晶体结构的关系。1894年,福克特(WVoigt)更严谨地定出晶体结构与压电性的关系,他发现32种晶类(class)可能具有压电效应(32类中不具有对称中心的有21种,其中一种压电常数为零,其余20种都具有压电效应)。
f压电效应原理:压电晶体有天然的,也有人工培育的。压电晶体具有一般晶体的特点,即它的外形室友一定规则的多面体构成,有晶面与晶棱。在非晶方性晶体中,施一外力使晶体变形,则由于晶格中电荷的移动造成晶体内局部性不均匀电荷分布,而产生一电位移。电荷的位移是由于晶体内r
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