П’езаэлектрычны эфект

Стварэнне электрычнага напружання п’езаэлектрыкам. Амплітуда ваганняў дыска павялічана дзеля нагляднасці.

П’езаэлектрычны эфект — эфект узнікнення палярызацыі дыэлектрыка пад уздзеяннем механічных напружанняў (прамы п’езаэлектрычны эфект). Існуе і адваротны п’езаэлектрычны эфект — узнікненне механічных дэфармацый пад уздзеяннем электрычнага поля.

Прамы і адваротны п’езаэлектрычныя эфекты назіраюцца ў адных і тых жа крышталях — п’езаэлектрыках. Прамы эфект адкрыты братамі Жакам і П’ерам Кюры ў 1880 г. Адваротны эфект быў прадбачаны ў 1881 г. Ліпманам на аснове тэрмадынамічных меркаванняў і ў тым жа годзе эксперыментальна пацверджаны братамі Кюры.

П’езаэфект нельга блытаць з электрастрыкцыяй. У адрозненне ад электрастрыкцыі, прамы п’езаэфект назіраецца толькі ў крышталях без цэнтра сіметрыі. Хоць у класе 432 кубічнай сінгоніі няма цэнтра сіметрыі, п’езаэлектрычнасць у ім таксама немагчыма. Такім чынам, п’езафект можа назірацца ў дыэлектрычных крышталяў, якія належаць толькі да аднаго з 20 класаў кропкавых груп.

Выкарыстанне п’езаэфекта ў тэхніцы

Прамы п’езаэфект выкарыстаны:

• у запальнічках, для атрымання высокага напружання на разрадніку да іскравога прабою паветра;
• у датчыках у якасці адчувальнага да фізічнага ўздзеяння элемента (чым большая сіла, тым вышэйшае напружанне на кантактах), напрыклад, у сілавымяральных датчыках і датчыках ціску вадкасцяў і газаў;
• у якасці адчувальнага элемента ў мікрафонах, гідрафонах, галоўках гуказдымальніка электрафонаў, прыёмных элементаў санараў;
• у кантактным п’езаэлектрычным узрывальніку (напрыклад да зарадаў РПГ-7).

Адваротны п’езаэлектрычны эфект выкарыстаны:

• у п’езавыпраменьвальніках гуку ў паветра (эфектыўныя на высокіх частотах і маюць дробныя габарыты, такія напрыклад устаўляюцца ў музычныя паштоўкі, разнастайныя апавяшчальнікі ў бытавых прыладах ад наручных гадзіннікаў да рознай кухоннай тэхнікі), ультрагукавых выпраменьвальніках;
• у выпраменьвальніках гідралакатараў (санарах);
• у сістэмах звышдакладнага пазіцыянавання, напрыклад у сістэме пазіцыянавання іглы ў сканавальным тунэльным мікраскопе ці ў пазіцыянеры зрушэння галоўкі цвёрдага дыска;
• для падачы чарніла ў струменных прынтарах, якія друкуюць сальвентным чарнілам;
• у п’езаэлектрычных рухавіках;
• у адаптыўнай оптыцы, для выгібання адбівальнай паверхні дэфармавальнага люстэрка.

Прамы і адваротны эфект адначасова:

• у кварцавых рэзанатарах, якія таксама выкарыстоўваюць як эталон частаты;
• у п’езатрансфарматарах для вымярэння напружання высокай частаты.

Гл. таксама

• П’езаэлектрык
• П’езаэлектрычнасць
• Электрастрыкцыя
• Эфект Вілары