Пьезоэлектричество это:

Пьезоэлектричество
(от греч. piézo — давлю и Электричество)
        явления возникновения поляризации диэлектрика (См. Диэлектрики) под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект) и возникновения механических деформаций под действием электрического поля (обратный пьезоэлектрический эффект). Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах — пьезоэлектриках. Первое подробное исследование пьезоэлектрических эффектов сделано в 1880 братьями Ж. и П. Кюри на кристалле Кварца. В дальнейшем пьезоэлектрические свойства были обнаружены более чем у 1500 веществ, из которых широко используются Сегнетова соль, титанат бария и др. (см. Пьезоэлектрические материалы).
         Пьезоэлектрические свойства кристаллов связаны с их структурой. Ими обладают все Пироэлектрики (спонтанно поляризованные диэлектрики). При механической деформации пироэлектрика меняется величина его спонтанной поляризации, что и наблюдается как прямой пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектрические эффекты наблюдаются также в некоторых непироэлектриках (например, у кварца). Справедливо общее утверждение: кристаллы, обладающие центром симметрии, не могут быть пьезоэлектриками. Это объясняется тем, что при деформации кристалла центр симметрии сохраняется, а при наличии центра симметрии не может быть поляризации (рис. 1, 2). Наличие других элементов симметрии (оси, плоскости симметрии) может «запрещать» появление поляризации в определённых направлениях или при некоторых определённых деформациях (см. Симметрия кристаллов).
         Количественными характеристиками П. в данном кристалле является совокупность пьезоконстант и пьезомодулей — коэффициент пропорциональности между электрическими величинами (напряжённость электрического поля Е, поляризация P) и механическими величинами (механические напряжения σ, относительные деформации u). Например, P = dσ. Коэффициент d и есть одна из пьезоконстант. Т. к. произвольное механическое напряжение может быть представлено как совокупность 6 независимых напряжений, а вектор поляризации P имеет 3 независимых компоненты, то в общем случае может быть 18 разных пьезоконстант d. Однако симметрия кристалла ограничивает число независимых и отличных от нуля пьезоконстант. Величина d зависит от условий опыта, а именно: она имеет одно значение d, если заряд на обкладках конденсатора (рис. 3) поддерживать равным нулю, и другое значение d', если обкладки конденсатора закорочены, т. е. Е = 0. Поэтому соотношение P = dσ целесообразно записывать, например, в виде: P = d'σ + χЕ. Величины d и d' связаны соотношением d’= dε, где ε — Диэлектрическая проницаемость кристалла.
         Пьезоконстантами называются также коэффициенты r, g, h в соотношениях P = ru + χ’Е, u = S'σ + hP, u = S'σ + hE и т.п. Все пьезоконстанты d, r, g, h связаны друг с другом, так что при описании пьезоэлектрических свойств кристалла можно ограничиться только одной, например d. Характерная величина пьезоконстанты d в системе СГСЭ составляет для кварца 3․10—8. Существенно больших величин могут достигать пьезоконстанты сегнетоэлектриков, что связано с их высокой диэлектрической проницаемостью и доменной структурой, которая может перестраиваться при деформации.
         Пьезоэлектрики широко применяют в технике, акустике, радиофизике и т.д. Их применение основано на преобразовании электрических сигналов в механические и наоборот. Пьезоэлектрики используются в резонаторах, входящих в состав генераторов (см. Кварцевый генератор), фильтров, различного рода преобразователей и датчиков.
         Лит.: Кэдп У., Пьезоэлектричество и его практическое применение, пер. с англ., М. , 1949; Мэзон У., Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике, пер. с англ. , М., 1952; Берлинкур [и др.], Пьезоэлектрические и пьезомагнитные материалы и их применение в преобразователях, в кн.: Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 1, ч. А, М., 1966.
         А. П. Леванюк. Д. Г. Санников.
        Рис. 1. а — плоская модель кристалла, не имеющего центра симметрии; центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают, стрелки изображают отдельные электрические дипольные моменты одной группы зарядов; б — тот же крисстал, подвергнутый сжатию, при котором изменяются длины связей между зарядами каждой группы, но не углы между ними; горизонтальная стрелка слева — суммарный электрический дипольный момент одной группы зарядов.
        Рис. 1. а — плоская модель кристалла, не имеющего центра симметрии; центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают, стрелки изображают отдельные электрические дипольные моменты одной группы зарядов; б — тот же крисстал, подвергнутый сжатию, при котором изменяются длины связей между зарядами каждой группы, но не углы между ними; горизонтальная стрелка слева — суммарный электрический дипольный момент одной группы зарядов.
        Рис. 2. а — плоская модель кристалла, обладающего центром симметрии; б — тот же кристалл, подвергнутый сжатию.
        Рис. 2. а — плоская модель кристалла, обладающего центром симметрии; б — тот же кристалл, подвергнутый сжатию.
        Рис. 3. а — прямой пьезоэлектрический эффект; сжатие или растяжение пьезоэлектрической пластины приводит к возникновению разности потенциалов; б — обратный пьезоэлектрический эффект; в зависимости от знака разности потенциалов, приложенной к пьезоэлектрической пластинке, она сжимается или растягивается.
        Рис. 3. а — прямой пьезоэлектрический эффект; сжатие или растяжение пьезоэлектрической пластины приводит к возникновению разности потенциалов; б — обратный пьезоэлектрический эффект; в зависимости от знака разности потенциалов, приложенной к пьезоэлектрической пластинке, она сжимается или растягивается.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Пьезоэлектричество" в других словарях:

  • пьезоэлектричество — пьезоэлектричество …   Орфографический словарь-справочник

  • ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — (пьезоэлектрический эффект), изменение поляризации нек рых диэлектрич. кристаллов (пьезоэлектриков) при механич. деформации. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПЬЕЗО …   Физическая энциклопедия

  • ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — (Piezoelectricity) электрические заряды, появляющиеся на гранях некоторых кристаллов (напр. кварца) при действии на них в определенном направлении сжимающей или растягивающей силы. Те же кристаллы обладают и обратным свойством приходить в… …   Морской словарь

  • ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — • (от греч. piezo давлю), электризация кристаллов под действием давления или растяжения. Явления П., открытые Аюи (Наиу) в 1817 г., наблюдаются в наиболее простой и ясной форме в кристаллах, обладающих гемиморфизмом, т. е. имеющих ось симметрии с …   Большая медицинская энциклопедия

  • пьезоэлектричество — Возникновение поверхностных электрических зарядов под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и возникновение деформации под действием электрического поля (обратный пьезоэффект) в некоторых анизотропных диэлектриках и… …   Справочник технического переводчика

  • ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — (пьезоэлектрический эффект) возникновение электрических зарядов различного знака на поверхности некоторых кристаллов (напр. кварца, турмалина и др.) при их механических деформациях (растяжение млн. сжатие). Такое явление называется прямым… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Пьезоэлектричество — Создание электрического напряжения пьезоэлектриком. Амплитуда колебаний диска сильно преувеличена для наглядности.Напряжение, измеряемое вольтметром, на самом деле будет производной от изменения геометрии пьезоэлектрика. Максимальная амплитуда… …   Википедия

  • пьезоэлектричество — (гр. piez6 давлю) пьезоэлектрический эффект электрические заряды, появляющиеся на гранях нек рых кристаллов (кварца, сегнето вой соли) при действии на них в определенном направлении сжимающей или растягивающей силы (прямой эффект); под действием… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • пьезоэлектричество — а; ср. Спец. Электрические заряды, появляющиеся на гранях некоторых кристаллов (например: кварца) при действии на них в определённом направлении сжимающей или растягивающей силы. ◁ Пьезоэлектрический, ая, ое. П ое свойство кристаллов. П. эффект.… …   Энциклопедический словарь

  • пьезоэлектричество — pjezoelektra statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. piezoelectricity vok. Piezoelektrizität, f rus. пьезоэлектричество, n pranc. piézo électricité, f …   Automatikos terminų žodynas

Книги

Другие книги по запросу «Пьезоэлектричество» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»