01壓電效應壓電效應: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
翻譯自——EEtimes,MaurizioDiPaoloEmilio先進的電源管理是保持數字技術快速發展
專題 < 壓電效應
壓電效應,亦稱壓電效應(Piezoelectric Effect),是指在某些晶體受到力的作用下產生電荷,或者在外加電場的作用下發生形變的現象。這一效應在壓電傳感器、振動器、聲學換能器等領域有著廣泛的應用。
壓電效應定義
壓電效應指的是在某些晶體(如石英、鉀釔鉭礦等)受到外力時產生電荷,或者在外加電場的作用下發生形變的現象。晶體根據施加力的方向與電場方向的關系分為正壓電晶體和剪切壓電晶體。壓電效應可實現電能與機械能的相互轉換,在壓電傳感器、振動器、聲學換能器等領域得到廣泛應用。
壓電效應原理
壓電效應的原理涉及到晶體的非對稱性和極化。晶體中存在著正負電荷分布的不對稱性,受力時這種不對稱性發生改變,導致電荷的移動。同時,施加電場時,晶體中的正負離子會向相反方向遷移,使極化發生變化。極化可以通過改變晶體的物理形態或電場來實現。
壓電效應的分類
壓電效應可分為直接壓電效應和反比例壓電效應。直接壓電效應是指在晶體受力作用下產生電荷的現象,而反比例壓電效應是指在外加電場作用下,晶體發生形變的現象。根據應用環境的不同,壓電效應還可分為水下壓電效應、空氣超聲波壓電效應和溫度壓電效應等。
壓電效應的發現過程
壓電效應最早由法國物理學家夏朗德·皮埃爾·居里及其妻子瑪麗·居里于1880年發現。他們觀察到某些晶體(如石英)在受力作用下會產生電荷,這一現象被命名為“壓電效應”。隨后,科學家們通過深入研究,逐漸揭示了壓電效應的基本原理,并將其應用于傳感器、振動器、聲學換能器等領域。
總體而言,壓電效應描述了晶體在外力或電場的作用下產生形變或電荷的現象。這一效應實現了電能與機械能之間的轉換,并在壓電傳感器、振動器、聲學換能器等領域得到了廣泛應用。