рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Краткие теоретические сведения

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Краткие теоретические сведения

Краткие теоретические сведения - раздел Образование, Приведены краткие теоретические сведения по разделу К Пьезоэлектрикам Относят Диэлектрики, Которые Обладают Сильн...

К пьезоэлектрикам относят диэлектрики, которые обладают сильно выраженным пьезоэлектрическим эффектом.

Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют явление поляризации диэлектрика под действием механических напряжений.

Это явление было открыто братьями Кюри в 1880 г. Возникающий на каждой из поверхностей диэлектрика электрический заряд изменяется по линейному закону в зависимости от механических усилий (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Закономерности при пьезоэлектрическом эффекте в диэлектриках

(4.1)

где Q – заряд; – пьезомодуль; F– сила, S – площадь; q_s – заряд, который приходится на единицу площади; Р – поляризованность; s – механическое напряжение в сечении диэлектрика.

Таким образом, пьезомодуль численно равен заряду, возникающему на единице поверхности пьезоэлектрика при приложении к нему единицы давления (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Осциллограмма напряжения, возникающего на обкладках пьезоэлемента при кратковременном приложении силы F.

Значение пьезомодуля используемых в практике пьезоэлектриков составляет около 10 Кл/Н.

Пьезоэлектрический эффект обратим. При обратном пьезоэлектрическом эффекте происходит изменение размеров диэлектрика Dl/l в зависимости от напряженности электрического поля Е по линейному закону (рис. 4.1, б)

, (4.2)

где d – относительная деформация.

В термодинамике доказывается, что пьезомодули ∂ прямого и обратного пьезоэффектов для одного и того же материала равны между собой.

Деформация пьезоэлектрика зависит от направления электрического поля и меняет знак при изменении направления последнего. На рис. 4.1 показано, что при приложении к пьезоэлектрику синусоидального электрического поля у него возникают синусоидальные деформации той же частоты. Различают также продольный и поперечный пьезоэлектрические эффекты. Под первым понимают такой эффект, когда возникновение зарядов на противоположных гранях пластинки определяют в том же направлении, в котором были приложены механические усилия, а при обратном пьезоэлектрическом эффекте деформацию измеряют в направлении приложенного электрического поля. При поперечном пьезоэлектрическом эффекте возникающие заряды или деформации измеряют в направлении, перпендикулярном направлению механических усилий или электрического поля соответственно.

Следует иметь в виду, что уравнения (4.1) и (4.2) носят лишь качественный характер. Реальное описание пьезоэлектрического эффекта оказывается намного сложнее. Это обусловлено тем, что механическое напряжение является тензорной величиной, которая содержит в общем случае шесть независимых компонентов. Принципиальное отличие тензора напряжений от векторных характеристик состоит в том, что на противоположных гранях любого элементарного объема компоненты тензора имеют противоположное направление, тогда как составляющие (проекции) любого вектора во всех точках элементарного объема направлены одинаково. Пьезомодуль, устанавливающий связь между вектором поляризации и механическим напряжением, по сравнению с последним является тензором более высокого (третьего) ранга. Он имеет 18 независимых компонентов.

4.4. Используемое оборудование

Модуль «Измеритель RLC», «USB - осциллограф», модули «Прямой и обратный пьезоэффект. Наборное поле», «Функциональный генератор», соединительные проводники.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Приведены краткие теоретические сведения по разделу

На сайте allrefs.net читайте: Приведены краткие теоретические сведения по разделу. К... Рецензент...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Краткие теоретические сведения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Техника безопасности при выполнении лабораторных работ
1. При выполнении работ на металлических корпусах приборов при нарушении изоляции может, возникнуть опасное для жизни человека напряжение. В связи с этим запрещаетсясамостоя

ДИЭЛЕКТРИКИ
Диэлектрические материалы имеют молекулярное или ионное строение. Молекулы, в свою очередь, образованы из атомов, атомы и ионы – из электронов и положительно заряженных ядер. При эт

Краткие теоретические сведения
В отсутствие внешнего электрического поля все связанные и свободные заряженные частицы диэлектрика, а также его полярные молекулы (диполи) расположены таким образом, что общий элек

Программа работы
1. Прочитать методические указания по подготовке и проведению лабораторной работы. 2. Получить у преподавателя вариант задания исходных данных к работе. 3. При озн

Краткие теоретические сведения
Диэлектрическая проницаемость e зависит от концентрации молекул п диэлектрика и поляризуемости a каждой молекулы. В свою очередь, п и a зависят от природы диэлектрик

Краткие теоретические сведения
Активными называют диэлектрики, свойствами которых есть возможность управлять с помощью внешних энергетических воздействий и использовать эти воздействия для создания функциональных

Краткие теоретические сведения
Пробой - потеря электрической прочности под действием напряжённости электрического поля - может иметь место как в образцах различных диэлектриков и систем изоляции, так и в электро

ПРОВОДНИКИ
К проводникам электрического тока относятся как твердые тела, так и жидкости, а при соответствующих условиях и газы. Важнейшими практически применяемыми в электротехнике твердыми п

Краткие теоретические сведения
С позиции классической электронной теории металлы рассматриваются как система, состоящая из положительных ионов, образующих узлы кристаллической решетки, и свободных (коллективиз

Краткие теоретические сведения
Концентрация п электронов проводимости в металлических проводниках от температуры не зависит, однако от температуры зависит их подвижность а. С увеличением температур

Краткие теоретические сведения
При соприкосновении двух различных металлов между ними возникает контактная разность потенциалов. Это явление открыл итальянский физик А. Вольта в 1797 г. Согласно квантовой теории,

ПОЛУПРОВОДНИКИ
Большая группа материалов с электронной п и дырочной р проводимостью, удельное сопротивление r которых при температуре 20 °С больше, чем у проводников, но меньше, чем

Краткие теоретические сведения
При температуре 0 К и в отсутствие другого энергетического воздействия все валентные электроны полупроводниканаходятся на энергетических уровнях ВЗ. В этом

Краткие теоретические сведения
Контакты полупроводника с металлом или с другим полупроводником обладают иногда выпрямляющими свойствами, т. е. значительно эффективнее пропускают ток в одном направлении, чем в о

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Основные типы магнитного состояния вещества. Все вещества в природе считаются магнетиками, так как они обладают определенными магнитными свойствами и соответствующим образом взаимо

Краткие теоретические сведения
Метод измерения.Основными свойствами магнитотвердых материалов являются коэффициент возврата µΔ и удельная магнитная энергия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Перечень и объем выполнения лабораторных работ, приведенных в Методических указаниях, соответствует рабочей программе дисциплины «Электротехническое и конструкционное материаловеден

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Колесов, С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов : Учебн. для вузов / С.Н. Колесов, И.С. Колесов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 2004. – 519

Коловский Алексей Владимирович
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания Редактор Н. Я. Бодягина Корректор