壓電效應是哪兩個物理量的轉換?

2023-08-14 11:56:47 字數 3519 閱讀 3739

1樓:匿名使用者

壓電效應是機械能轉換為電能。

2樓:帳號已登出

當對壓電材料施以物理壓力時,材料體內之電偶極矩會因壓縮而變短,此時壓電材料為抵抗這變化會在材料相對的表面上產生等量正負電荷,以保持原狀。這種由於形變而產生電極化的現象稱為壓電效應,壓電效應實質上是機械能轉化為電能的過程。

用通常的熱力學來分析這個過程,比較麻煩,因為這個過程涉及的是凝聚態,非體積功的能量轉換,光這一部分就跳出了大部分熱力學可用的公式。再者,偶極距及其變化的計算,又要涉及到量子化學和群論,使得普實的方程也是不存在的,只能具體材料,具體分析,設定在一定範圍內適用的模型。

比如打火機的電子打火裝置,其主要器件就是壓電陶瓷,有了這東西,就不需要打火石了。

打火石用完了,還要換新的,而且每次用完手指上還要留下一團黑色的痕跡,很不美觀呀!當然,帶打火石的打火機還是有用處的,比如提高逼格,走復古路線~~~

有了壓電陶瓷做的電子打火裝置,可以說人類獲取“火種”更加方便了,人類文明更是向前邁了一步,有木有?

只要你稍微用力按壓一下打火機,火苗會立刻在你眼前跳動,多麼可愛呀。

首先,看看電子打火裝置到底長啥樣?沒用過的,剁手。

剝去外層塑料,就可以看到裡面的結構了。話說這東西還真是結實,不那麼容易開啟,九牛二虎之力後,就是這樣子的了:

零件還真不少,各個部分咱們再介紹介紹,這裡有金屬帽、高壓引線、叩擊觸頭。而那個圓柱狀的就是「壓電陶瓷」了,而且是兩層堆疊在一起的,一般沿著圓柱軸線“極化”。只要”極化“了,我就可以在電學量和力學量之間來回變換了,即所謂的機電耦合。

雖然壓電陶瓷很小,但它蘊藏了無窮的能力呢。

什麼是壓電效應?它在哪些方面有應用?

3樓:月似當時

壓電效應是在電介質的極化方向上施加電場,這些電介質也會發生變形,電場去掉後,電介質的變形隨之消失。

壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應兩種。某些介電體在機械力作用下發生形變,使介電體內正負電荷中心發生相對位移而極化,以致兩端表面出現符號相反的束縛電荷,其電荷密度與應力成比例。這種由“壓力”產生“電”的現象稱為正壓電效應。

反之,如果將具有壓電效應的介電體置於外電場中,電場使介質內部正負電荷位移,導致介質產生形變。這種由“電”產生“機械變形”的現象稱為逆壓電效應。

什麼是壓電效應?

4樓:向天致信

壓電效應和電致伸縮效應在機理上的區別。

壓電效應:某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內部會產生極化現象,同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。當外力去掉後,它又會恢復到不帶電的狀態,這種現象稱為正壓電效應。

當作用力的方向改變時,電荷的極性也隨之改變。相反,當在電介質的極化方向上施加電場,這些電汪嫌介質也會發生變形,電場去掉後,電介質的變形隨之消失,這種現象稱為逆壓電效應,或稱為電致伸縮現象。依據電介質壓電效應研製的一類感測器稱為為壓電感測器。

電致伸縮:外電場作用下電介質所產生的與場強二次方成正比的應變, 稱為電致伸縮。這種效應是由電場中電介質的極化所引起,並可以發生在所有的電介質中。

其特徵是應變的正負與外電場方向無弊拿關。在壓電體中(見壓電性),外電場還可以引起另一種型別的應變;其大小與場強成比例,當外場反向時應變正負困卜手亦反號。後者是壓電效應的逆效應,不是電致伸縮。

外電場所引起的壓電體的總應變為逆壓電效應與電致伸縮效應之和。

什麼是壓電效應?

5樓:遊濟典空

連線電纜的長度受到限制,由於壓電感測器與電壓放大器聯用時,難以輸出有效訊號、傳輸和分析,就不能隨意更換連線電纜的長度和種類,線性度和穩定性好。反映到壓電感測器上就是輸出一個毫伏量級的訊號,電纜應儘可能地短一些,而電纜的分佈電容是隨電纜的長度和種類而變化的,一般採用前置電壓放大器(即阻抗變換器)。

電荷放大器的特點,壓電感測器可視為一個電壓發生器。對於這種測量系統。電阻高才能保證輸出的訊號絕大部分是從感測器中獲得的訊號,壓電式感測器的絕緣電阻的下降將惡化測量系統的低頻特性。

在電壓測量系統中,但是電流極小),因此對於這種測量系統。電荷放大器就可以使測量系統的上述缺點得到有效地服,也就意味著它的電阻很大,低噪聲,前置放大器的輸出電壓正比於輸入電壓。

電壓放大器的優點在於是線路簡單、壓電式感測器自身電容而變化、你是想說為什麼不能用電壓放大器吧,因此與它匹配的測量儀器必須具有較高的輸入阻抗?

當壓電感測器與電壓放大器聯用時,一旦系統的靈敏度在某種輸入電纜下確定後。

4,儘管壓電感測器輸出的電壓很高。

希望對你有幫助,一般均採用專用電纜,放大倍數不能太高,不利於採集和傳輸,但是電流很小(最簡單的一個例子就是打火機中的壓電陶瓷能產生上萬伏的電壓,此訊號微弱,所以使用時會帶來某些不方便。通過施加一個機械壓力,由於感測器具有較高的輸出阻抗特性,壓電陶瓷產生的電荷就很少,以便與測量放大器或普通電晶體電壓表相配接,同時測量系統的低頻特性受到前置放大器輸入電阻的限制,把高輸入阻抗變換為低輸出阻抗,因此必須經過放大才有利於壓電訊號的採集:高輸入電阻,其中連線電纜的分佈電容對前置電壓放大器的輸出電壓有影響。

缺點是電壓前置放大器所配接的壓電感測器的電壓靈敏度將隨電纜的分佈電容3、簡單來說就是壓電感測器中的壓電陶瓷的介電常數很大。

壓電效應的基本原理

6樓:楚憐煙

壓電效應的基本原理如下:

壓電效應的原理跡塵是,如果對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。如果壓力是一種高頻震動,則產生的就是高頻電流。而高頻電訊號加在壓電陶瓷上時,則產生高頻聲訊號(機械震動)。

這就是我們平常所說的超聲波訊號。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關係確實非常有意思。

壓電材料可以因機械變形產生電場,也可以因電場作用產生機械變形,這種固有的機-電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。例如,壓電材料已被用來製作智慧結構,此類結構除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能,在未來的飛行器設計中佔有重要的地位。

壓電體受到外機械力作用而發生電極化,並導致壓電體兩端表面內出現符號相反的束縛電荷,其電荷密度與外機械力成正比,這種現象稱為正壓電效應。

壓電體受到外電場作用而發生形變,其形變數與外電場強度成正比,這種現象稱為逆壓電效應。 具有正壓電效應的固體,也必定具有逆壓電效應,反之亦然。正壓電效應和逆壓電效應總稱為壓電效應。

晶體是否具有壓電效應,是由晶體結構的對稱性所決定的。

壓電效應的分類:

電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。

正壓電效應當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力撤去後,晶體又恢復到不帶電的狀態;當外力作用方向改變時,電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式感測器大多是利用正壓電效應製成的。

逆壓電是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象。用逆壓電效應製造的變答州念送器可用於電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形清困式。

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