трусики женские украина

На головну

 Прямий і зворотний п'єзоефект, його використання в науці і техніці - Наука й техніка

1. П'єзоелектричний ефект.

У деяких кристалах поляризація може виникнути і без зовнішнього поля, якщо кристал піддається механічних деформацій. Це явище, відкрите в 1880 р П'єром і Жаком Кюрі, одержало назву п'єзоелектричного ефекту.

Щоб виявити п'єзоелектричні заряди, на межі кристалічної пластинки накладають металеві обкладки. При розімкнутих обкладках між ними при деформації з'являється різниця потенціалів. При замкнутих обкладках на них утворюються індуковані заряди, рівні за величиною поляризаційним зарядам, але протилежні їм за знаком, і в ланцюзі, що з'єднує обкладки, у процесі деформації виникає струм. Розглянемо основні особливості п'єзоелектричного ефекту на прикладі кварцу. Кристали кварцу SiO2 існують у різних кристалографічних модифікаціях. Цікавлять нас кристали (a-кварц) належать до так званої тригональной кристаллографической системі і зазвичай мають форму, показану на рис.1. Вони нагадують шестигранну призму, обмежену двома пірамідами, проте мають ще ряд додаткових граней. Такі кристали характеризуються чотирма кристалічними осями, визначальними важливі напрями всередині кристалу.

Одна з цих осей - Z з'єднує вершини пірамід. Три інші X1, Х2, Х3 перпендикулярні до осі Z і з'єднують протилежні ребра шестигранної призми. Напрямок, яке визначається віссю Z, п'єзоелектричні неактивно: при стисканні або розтягуванні за цим напрямком ніякої поляризації не відбувається. Навпаки, при стисненні або розтягуванні в будь-якому напрямку, перпендикулярному до осі Z, виникає електрична поляризація. Вісь Z називається оптичною віссю кристала, а осі X1, Х2, Х3 - електричними або п'єзоелектричними осями.

Розглянемо платівку кварцу, вирізану перпендикулярно до однієї з п'єзоелектричних осей X. Вісь, перпендикулярну до Z і X, позначимо через Y (рис. 2). Тоді виявляється, що при розтягуванні пластинки уздовж осі Х на перпендикулярних до неї гранях АВСD і ЕFGН з'являються різнойменні поляризаційні заряди. Такий п'єзоелектричний ефект називається поздовжнім. Якщо змінити знак деформації, т. Е. Перейти від розтягування до стиснення, то і знаки поляризаційних зарядів зміняться на зворотні.

Рис. 1. Кристал кварцу.

Виникнення поляризаційних зарядів певних знаків при даному типі деформації (розтягування або відповідно стиснення) показує, що кінці осей Х нерівноправні, і осях Х можна приписати певні напрями (що відзначено на рис. 1 стрілками). Це означає, що при даній деформації знак заряду залежить від того, чи спрямована вісь Х по зовнішньої нормалі до грані або по внутрішній. Такі осі з нерівноправними кінцями дістали назву полярних осей. На відміну від полярних осей Х1, Х2, Х3, кінці осі Z абсолютно рівноправні і вона є неполярной віссю.

Рис. 2. Кварцова пластинка, вирізана перпендикулярно до п'єзоелектричної осі.

Нерівноправність решт полярної осі проявляється, звичайно, не тільки в п'єзоелектричного ефекту, а й в інших явищах. Так, наприклад, швидкість хімічного травлення граней, розташованих у різних кінців полярної осі, виявляється різної і виходять при цьому фігури травлення відрізняються один від одного.

Поряд з поздовжнім п'єзоелектричним ефектом існує також поперечний п'єзоелектричний ефект. Він полягає в тому, що при стисненні або розтягуванні вздовж осі Y виникає поляризація вздовж осі Х і на тих же гранях АВСD і ЕFGН з'являються поляризаційні заряди. При цьому виявляється, що знаки зарядів на кожній грані при стисканні вздовж Y (в поперечному ефекті) такі ж, як при розтягуванні вздовж Х (в поздовжньому ефекті).

П'єзоелектричний ефект пояснюється наступним чином У іонних кристалах внаслідок розбіжності центрів позитивних і негативних іонів є електричний момент і за відсутності зовнішнього електричного поля. Однак ця поляризація зазвичай не проявляється, так як вона компенсується зарядами на поверхні. При деформації кристала позитивні і негативні іони решітки зміщуються один щодо одного, і тому, взагалі кажучи, змінюється електричний момент кристала. Це зміна електричного моменту і проявляється в п'єзоелектричного ефекту.

Рис. 3 якісно пояснює виникнення п'єзоелектричного ефекту в кварці. Тут схематично показані проекції позитивних іонів Si (заштриховані гуртки) і негативних іонів Про (світлі кружки) в площині, перпендикулярній до оптичної осі Z. Цей малюнок не відповідає фактичної конфігурації іонів в елементарній комірці кварцу, в якій іони чи не лежать в одній площині, а їх число більше показаного. Він, однак, правильно передає симетрію взаємного розташування іонів, що вже достатньо для якісного пояснення.

Рис. 3, а) відповідає недеформованому кристалу. На межі A, перпендикулярної до осі X1, є виступаючі позитивні заряди, а на паралельній їй грані В - виступаючі негативні заряди. При стисненні вздовж осі X1 (рис. 3, б) елементарна комірка деформується. При цьому позитивний іон 1 і негативний іон 2 «вдавлюються» всередину осередки, чому виступаючі заряди (позитивний на площині А і негативний на площині В) зменшуються, що еквівалентно появі негативного заряду на площині А і позитивного заряду на площині В. При розтягуванні вздовж осі X1 має місце зворотне (рис. 3, в): іони 1 і 2 «виштовхуються» з осередки. Тому на межі А виникає додатковий позитивний заряд, а на межі В - негативний заряд.

а) б)

в)

Рис. 3. До пояснення п'єзоелектричного ефекту.

Розрахунки в теорії твердого тіла в згоді з досвідом показують, що п'єзоелектричний ефект може існувати тільки в таких кристалах, в яких елементарна осередок не має центру симетрії. Так, наприклад, елементарна комірка кристалів CsCl (рис. 4) має центр симетрії і ці кристали не виявляють п'єзоелектричних властивостей. Розташування ж іонів в осередку кварцу таке, що в ньому центр симетрії відсутня, і тому в ньому можливий п'єзоелектричний ефект.

Рис. 4. Елементарна комірка кристала хлористого цезію CsCl.

Величина вектора поляризації Р (і пропорційна їй поверхнева щільність п'єзоелектричних зарядів про ') в певному інтервалі змін пропорційна величині механічних деформацій. Позначимо через і деформацію одностороннього розтягування уздовж осі X:

u = Dd / d, (1)

де d - товщина пластинки, а Dd - її зміна при деформації. Тоді, наприклад, для поздовжнього ефекту маємо:

P = Px = bu (2)

Величина b називається п'єзоелектричним модулем. Знак b може бути як позитивним, так і негативним. Так як і безрозмірна величина, то b вимірюється в тих же одиницях, що і Р, тобто в Кл / м2. Величина поверхневої густини п'єзоелектричних зарядів на гранях, перпендикулярних до осі X, дорівнює s '= Рх

Внаслідок виникнення п'єзоелектричної поляризації при деформації змінюється і електричне зміщення D всередині кристала. У цьому випадку в загальному визначенні зміщення під Р треба розуміти суму Рe + Pu, де Pe oбусловлено електричним полем, а Рu - деформацією. У загальному випадку напрямки Е, Pe і Рu не збігаються і вираз для D виходить складним. Однак для деяких напрямків, які збігаються з осями високої симетрії, спрямування зазначених векторів виявляються однаковими. Тоді для величини зсуву можна написати:

D = e0eE + bu, (3)

де Е - напруженість електричного поля всередині кристала, а e - діелектрична проникність при постійній деформації. Співвідношення справедливо, наприклад, при деформації одностороннього розтягування (стиснення) уздовж однієї з електричних осей X. Воно є одним з двох основних співвідношень в теорії п'єзоелектрики (друге співвідношення приведено).

П'єзоелектричний ефект виникає не тільки при деформації одностороннього розтягування, а й при деформаціях зсуву.

П'єзоелектричні властивості спостерігаються, крім кварцу, у великої кількості інших кристалів. Набагато сильніше, ніж у кварцу, вони виражені у сегнетовой солі. Сильними пьезоелектріков є кристали сполук елементів 2-й і 6-ї груп періодичної системи (СdS, ZnS), а також багатьох інших хімічних сполук.

2. Зворотний п'єзоелектричний ефект.

Поряд з п'єзоелектричним ефектом є і зворотне йому явище: в п'єзоелектричних кристалах виникнення поляризації супроводжується механічними деформаціями. Тому, якщо на металеві обкладки, укріплені на кристалі, подати електричну напругу, то кристал під дією поля поляризується і деформується.

Легко бачити, що необхідність існування зворотного п'єзоефекту випливає з закону збереження енергії і факту існування прямого ефекту. Розглянемо п'єзоелектричну пластинку (рис. 5) і припустимо, що ми стискаємо її зовнішніми силами F. Якби пьезоеффекта не було, то робота зовнішніх сил дорівнювала б потенційної енергії пружно деформованої платівки. При наявності п'єзоефекту на платівці з'являються заряди і виникає електричне поле, яке містить в собі додаткову енергію. За законом збереження енергії звідси випливає, що при стисненні п'єзоелектричної пластинки відбувається велика робота, а значить, в ній виникають додаткові сили F1, які протидіють стисненню. Це і є сили зворотного п'єзоефекту. З міркувань випливає зв'язок між знаками обох ефектів. Якщо в обох випадках знаки зарядів на гранях однакові, то знаки деформацій різні. Якщо при стисненні пластинки на гранях з'являються заряди, зазначені на рис. 5, то при створенні такої ж поляризації зовнішнім полем платівка буде розтягуватися.

Рис .5. Зв'язок прямого і зворотного п'єзоелектричних ефектів.

Зворотний п'єзоелектричний ефект має зовнішню схожість з електрострикції. Однак обидва ці явища різні. Пьезоеффект залежить від напрямку поля і при зміні напрямку останнього на протилежне змінює знак. Електрострикція ж не залежить від напрямку поля. Пьезоеффект спостерігається тільки в деяких кристалах, що не володіють центром симетрії. Електрострикція має місце в усіх діелектриках як твердих, так і рідких.

Якщо пластинка закріплена і деформуватися не може, то при створенні електричного поля в ній з'явиться додаткове механічне напруження Його величина s пропорційна напруженості електричного поля всередині кристала:

s = -bЕ (4)

де b - той же п'єзоелектричний модуль, що й у випадку прямого п'єзоефекту. Мінус в цій формулі відображає вказане вище співвідношення знаків прямого і зворотного п'єзоефектів.

Повний механічне напруження всередині кристала складається з напруги, викликаного деформацією, і напруги, що виникла під впливом електричного поля. Воно дорівнює:

s = Cu-bE (5)

Тут З є модуль пружності при деформації одностороннього розтягування (модуль Юнга) при постійному електричному полі. Формули (51.2) і (52.2) є основними співвідношеннями в теорії п'єзоелектрики.

При написанні формул ми вибирали u і Е в якості незалежних змінних і вважали D і s їх функціями. Це, звичайно, необов'язково, і ми могли б вважати незалежними змінними іншу пару величин, одна з яких - механічна, а інша - електрична. Тоді ми отримали б теж два лінійних співвідношення між u, s, Е і D, але з іншими коефіцієнтами. Залежно від типу розглянутих завдань зручні різні форми запису основних п'єзоелектричних співвідношень.

Так як всі п'єзоелектричні кристали анізотропні, то постійні e, С і b залежать від орієнтації граней пластинки щодо осей кристала. Крім того, вони залежать від того, закріплені бічні грані пластинки або вільні (залежать від граничних умов при деформації). Щоб дати уявлення про порядок величини цих постійних ми наведемо їх значення для кварцу у випадку, коли платівка вирізана перпендикулярно осі Х і її бічні грані вільні:

e = 4, 5; С = 7, серпень 1010 Н / м2; b = 0, 18 Кл / м2.

Розглянемо тепер приклад застосування основних співвідношень (4) і (5) Покладемо, що кварцова платівка, вирізана, як зазначено вище, розтягується вздовж осі X, причому обкладки, що стосуються граней, розімкнуті. Так як заряд обкладок до деформації дорівнював нулю, а кварц є діелектриком, то і після деформації обкладки будуть незарядженими. Згідно з визначенням електричного зміщення це означає, що D = 0. Тоді зі співвідношення (4) випливає, що при деформації всередині платівки з'явиться електричне поле c напруженістю:

E = - (b / e0e) u (6)

Підставляючи цей вираз у формулу (5), знаходимо для механічної напруги в платівці:

s = Cu-b (- (b / e0e) u) = C (1+ (b2 / e0eC)) u (7)

Напруга, як і під час відсутності п'єзоелектричного ефекту, пропорційно деформації. Однак пружні властивості платівки тепер характеризуються ефективним модулем пружності

З '== С (1 + b2 / e0eС). (8)

який більше С. Збільшення пружною жорсткості викликано появою додаткового напруги при зворотному п'єзоефекті, що перешкоджає деформації. Вплив п'єзоелектричних властивостей кристала на його механічні властивості характеризується величиною: К2 = b2 / e0eC (9)

Квадратний корінь з цієї величини (К) називається константою електромеханічного зв'язку Користуючись наведеними вище значеннями e, С і b, знаходимо, що для кварцу К2 ~ 0.01 Для всіх інших відомих п'єзоелектричних кристалів К2 надає також малим проти одиницею і не перевищує 0, 1 .

Оцінимо тепер величину п'єзоелектричного поля. Покладемо, що до граней кварцовою пластинки, перпендикулярним до осі X, докладено механічне напруга січня 1055 Н / м2. Тоді, згідно (7), деформація дорівнюватиме u = 1, 3 10-6. Підставляючи це значення в формулу (6), отримуємо | E | == 5900 В / м = 59 В / см. При товщині пластинки, скажімо, d == 0, 5 см напруга між обкладками дорівнюватиме U = Е d ~ 30 В. Ми бачимо, що п'єзоелектричні поля і напруження можуть бути досить значними. Застосовуючи замість кварцу сильніші п'єзоелектрики і використовуючи належним чином обрані типи деформації, можна отримувати п'єзоелектричні напруги, обчислювані багатьма тисячами вольт.

П'єзоелектричний ефект (прямий і зворотний) широко застосовується для влаштування різних електромеханічних перетворювачів. Для цього іноді використовують складові п'єзоелементи, призначені для здійснення деформацій різного типу.

На рис.6 показаний подвійний п'єзоелемент (складений із двох пластинок), що працює на стиск. Пластинки вирізані з кристала таким чином, що вони одночасно або стискаються, або розтягуються. Якщо, навпаки, стискати або розтягувати такий п'єзоелемент зовнішніми силами, то між його обкладками з'являється напруга. З'єднання пластинок в цьому п'єзоелементі відповідає паралельному з'єднанню конденсаторів.

Рис.6. Подвійний п'єзоелемент, що працює на стиск.

3. Використання п'єзоефекту в науці і техніці.

Головною деталлю будь-якого обладнання для озвучування акустичного музичного інструменту є пьезодатчик (Transducer). Ця деталь перетворює механічні коливання струн і деки в електричний сигнал.

Аналогічну функцію в електрогітарі виконує магнітний датчик: сингл або хамбакер. Але фізика роботи електрогітарної датчика інша - він перетворює зміни магнітного поля, внесене сталевими струнами. Пьезодатчик для акустики працює з будь-якими струнами, в тому числі синтетичними. Пьезодатчик поміщають під кісточку гітари (пластинку, на яку спираються струни). Це UST-датчик

Є й інший спосіб розміщення пьезодатчика - його приклеюють на деку гітару (зсередини, ближче до підставки). Сигнал з такого датчика буде слабкіше, ж його не притискають струни, він отримує тільки коливання деки. Однак він має більше інформації про властивості корпусу гітари. Цей датчик називається AST (1470).

Суміщення сигналів від UST і AST дає дуже складну і цікаву картину і дозволяє реалістично озвучити інструменти найвищого класу. Однак не завжди використання двох датчиків необхідно.

П'єзоелектричні перетворювачі:

П'єзоелектрики є оборотними електромеханічними перетворювачами, т. Е. Здатні перетворювати механічну енергію в електричну і, навпаки, електричну енергію в механічну. Перетворювачі, засновані на використанні прямого п'єзоефекту, називають перетворювачами-генераторами; вони мають механічний вхід і електричний вихід. Перетворювачі, засновані на використанні зворотного п'єзоефекту, називають перетворювачами-двигунами; вони мають електричний вхід і механічні виходи. Відомо безліч п'єзоелектричних пристроїв, заснованих на використанні як прямого, так і зворотного ефектів. Прямий ефект використовується, наприклад, в мікрофонах, звукознімачах, датчиках механічних сил, переміщень і прискорень, побутових запальничках для газу та ін. Зворотний ефект послужив основою для створення телефонів, гучномовців, ультразвукових випромінювачів, реле, двигунів і т. П.

Відомі й знайшли практичне застосування п'єзоелектричні перетворювачі - п'єзоелектричні трансформатори (скорочено пьезотрансформатори). Схематично пристрій пьезотрансформатора зображено на малюнку, що пояснює, що він являє собою п'єзоелектричний перетворювач у вигляді чотириполюсника, що має тільки електричні вхід і вихід.

Рис. 7 П'єзоелектричний трансформатор

Дія пьезотрансформатора засноване на використанні як прямого, так і зворотного п'єзоефектів. Електрична напруга, прикладена до вхідних електродів пьезотрансформатора, в результаті зворотного п'єзоефекту викликає деформацію всього обсягу пьезоелектрика і на вихідних електродах виникає електричне (вторинне) напруга як наслідок прямого п'єзоефекту. У пьезотрансформаторе відбувається як би подвійне перетворення енергії - електричної в механічну, а потім механічної в електричну. Як і електромагнітний трансформатор, пьезотрансформатор використовують для перетворення електричної напруги. Підбором розмірів електродів і їх розташування можна отримувати різні значення коефіцієнта трансформації. Пьезотрансформатори зазвичай використовують у резонансному режимі, при якому досягаються більші значення коефіцієнта трансформації (порядку декількох сотень). Пьезотрансформатори використовують у високовольтних джерелах вторинного електроживлення.

Розглянемо у загальних рисах явища, що відбуваються в пьезоелектріков, для двох випадків п'єзоелектричного перетворення енергії.

П'єзоелемент (ПЕ) - тіло з п'єзоелектрика певних розмірів, геометричної форми і орієнтації щодо основних кристалографічних осей (або напрямку поляризації у разі п'єзокераміки, що має провідні обкладки (електроди).

Рис. 8 п'єзоелементи: 1 - пластина з п'єзоелектрика; 2 - електроди з провідного матаріала, накладені на межі пластини

Таким чином, п'єзоелемент являє собою електричний конденсатор з твердим (кристалічним або керамічним) діелектриком. Особливістю такого конденсатора є наявність п'єзоелектричних властивостей у діелектрика, що заповнює простір між електродами. Нижче буде показано, яке значення має наявність п'єзоефекту і яким чином він впливає на електричні та механічні характеристики пьезоелемента. Якщо п'єзоелемент використовується як електромеханічний перетворювач, то його орієнтацію вибирають виходячи з вимог досягнення найбільшого ефекту. Зовнішні сили (як механічні, так і електричні), що впливає на п'єзоелемент, можуть бути як розподіленими, так і зосередженими. Розподілені сили дозволяють досягти більш ефективного перетворення. Тому для більш ефективної поляризації обсягу пьезоелектріка використовують електроди,. покривають всю площу граней пьезоелемента, а для створення рівномірно розподіленого механічної напруги - накладки з пружного матеріалу, добре прилеглі до граней пьезоелемента і перетворюють зовнішні зосереджені сили в розподілені.

Зовнішня сила викликає деформацію пьезоелемента, його поляризацію і виникнення на електродах протилежних електричних зарядів. Величина електричного заряду або виникає при цьому напруги може бути виміряна відповідним вимірювальним приладом, приєднаним до електродів пьезоелемента. Зовнішня сила повідомляє п'єзоелементи енергію у вигляді пружної деформації, яка може бути розрахована, якщо відомі величини впливає сили і жорсткість пьезоелемента. Одночасно з деформацією пьезоелемента на його електродах виникає електрична напруга. Отже, частина енергії, що повідомляється п'єзоелементи зовнішньою силою, виявляється електричної та її величина може бути розрахована, якщо відомі електрична напруга на електродах і ємність пьезоелемента.

Зовнішня механічна сила, що впливає на п'єзоелемент, повідомляє останньому енергію W0 у вигляді енергії пружної деформації і енергії заряду ємності пьезоелемента. Якщо позначити енергію пружної деформації пьезоелемента через Wм, а електричну енергію заряду його ємності через Wе, то повна енергія W0, повідомлена п'єзоелементи, буде дорівнює їх сумі. Як у всякому оборотному перетворювачі, при цьому виникає зворотна дія (п'єзоелектричний реакція), що полягає в тому, що виникло внаслідок прямого п'єзоефекту електрична напруга створює (уже в результаті зворотного п'єзоефекту) механічні напруги і деформації, які протидіють зовнішнім силам. Це проявляється у збільшенні жорсткості пьезоелемента. Якщо електрична напруга, що виникає внаслідок п'єзоефекту, виключити, наприклад, закоротив електроди пьезоелемента, то зворотного п'єзоелектричного дії спостерігатися не буде, отже, має відбутися зменшення жорсткості пьезоелемента.

Подібні ж міркування можна зробити і для випадку зворотного п'єзоефекту, т. Е. Впливу на п'єзоелемент зовнішньої електричної сили. При цьому зовнішнє джерело електричної енергії повідомляє п'єзоелементи енергію у вигляді енергії заряду ємності пьезоелемента та механічної енергії його пружної деформації. Тут також має місце зворотна дія. Якщо перешкодити деформації жорстким затисненням пьезоелемента, то можна виявити зміна його ємності. Цей факт легко спостерігається у сильних пьезоелектріков, для слабких же, таких як кварц, зміна ємкості невелика (близько 1%). До цього висновку легко прийти, взявши до уваги термодинамічні міркування. З теорії п'єзоелектрики відомо, що пружні коефіцієнти пьезоелектріков залежать від електричних умов, як і їх коефіцієнти діелектричної проникності залежать від механічних умов. Це природно, оскільки п'єзоелектрику за визначенням припускає наявність зв'язку між пружними і діелектричні властивості. Тому опис п'єзоелектричних властивостей матеріалу неможливо без залучення пружних та діелектричних коефіцієнтів із зазначенням граничних механічних і електричних умов.

Більш повно пьезоеффект характеризує енергетичний коефіцієнт і, званий коефіцієнтом електромеханічного зв'язку (ЕМС) і визначається відношенням k = Wе / W0 = Wм / W0, де W0 - вся прикладена до п'єзоелементи енергія, а Wе і Wм - перетворена (електрична і механічна) енергія. Коефіцієнт ЕМС виявляється дуже корисним для порівняння пьезоелектріков, п'єзоелектричні, пружні та діелектричні коефіцієнти яких можуть сущевенно відрізнятися. Цей коефіцієнт різний для статичного і динамічного режимів перетворення, в останньому випадку він залежить також від виду і моди коливання. Коефіцієнт ЕМС, як і п'єзоелектричні модулі, залежить від напрямку впливають сил відносно кристалографічних осей кристала. Він визначає таку істотну характеристику резонатора, як відносна ширина резонансної кривої. Чим більше коефіцієнт ЕМС, тим більше відносна ширина резонансної кривої. Перетворення енергії п'єзоелектричним елементи не можт бути повним, тому коефіцієнт ЕМС не буває більше 1. Для так званих слабких пьезоелектріков, до яких належать кварц, коефіцієнт ЕМС не перевищує кількох відсотків, для сильних пьезоелектріков, таких як сегнетова сіль або п'єзокераміка, він може досягати 50 ... 90%.

Різні сфери застосування:

Патент США N3239283. Американські винахідники Дж.Броз і В.Лаубердорфер розробили конструкцію підшипника, в якому тертя знищується вібрацією, але для її створення не потрібно спеціальних механізмів. Втулки підшипника виготовляються з п'єзоелектричного матеріалу. Струм змушує п'єзоелектрик стискатися і розширюватися, створюючи вібрацію, яка нищить тертя.

Установка на реактивних літаках п'єзоперетворювачів дозволяє економити майже третина палива, яке йшло на вироблення електроенергії, отже, дозволяє збільшити дальність польоту. Тут в електроенергію безпосередньо перетворюються коливання і вібрація фюзеляжу і крил.

Фірма "Філіпс" успішно розробляє ідею п'єзоелектричного приводу для механізмів малої потужності. Зокрема, нею створений світлофор, батареї якого заряджаються від шуму автомобілів на перехресті.

Подейкують про створення звукоізолюючих перегородок багатоквартирних домок з пьезоелектріков. Тут подвійний ефект і поглинання шуму, і вироблення електроенергії, скажімо, для обігріву квартир.

П'єзоелектрична струменевий друк. П'єзоелектричні струменеві головки для принтерів були розроблені в сімдесятих роках. У більшості таких принтерів надлишковий тиск в камері з чорнилом створюється за допомогою диска з п'єзоелектрика, який змінює свою форму (вигинається) при підведенні до нього електричної напруги. Вигнувшись, диск, який служить одній зі стінок камери з чорнилом, зменшує її обсяг. Під дією надлишкового тиску рідкі чорнило вилітають з сопла у вигляді краплі.

П'єзоелектричний мікрофон, сконструйований радянськими вченими С. Н. Ржевкіним і А. І. Яковлєвим в 1925 році, має в якості датчика звукового тиску пластинку з речовини, що володіє п'єзоелектричними властивостями. Звукові хвилі падають на п'єзокристал мікрофону і стискають його. За допомогою пьезокристалла відбувається перетворення енергії звукових хвиль в слабкий електричний струм. Цей невеликий струм потім надходить на підсилювач, який робить його досить сильним, щоб забезпечити нормальну роботу гучномовця. Робота в якості датчика тиску дозволила створити перші гідрофони і записати наднизькочастотних звуки, характерні для морських мешканців.

Запальничка побутова п'єзоелектричний ЗП-1 "Толне". Запальничка призначена для запалювання газу в пальниках побутових газових приладів. Джерелом отримання іскри є п'єзоелемент. Натисканням на клавішу зусилля стиснення передається на п'єзоелементи, в результаті чого відбувається іскроутворення між контактами, розташованими всередині металевої насадки, одягненою на подовжений кінець П'єзозапальнички. Іскра, яка підпалює газ, утворюється як при натисканні на клавішу, так і при відпуску її.

П'єзоелектричні випромінювачі застосовуються для генерування ультразвуку з частотами до 50 Мгц. Основним елементом п'єзоелектричного випромінювача є платівка з п'єзоелектрика, що здійснює внаслідок зворотного п'єзоелектричного ефекту вимушені механічні коливання в змінному електричному полі.

Список літератури

"Електрика" С.Г. Калашников, Москва, 1977р.

"Електротехнічні матеріали" Ю.В. Корицький, Москва, 1968р.

"Радіопередавальні пристрої" Г.А. Зейтленка, Москва, 1969р.

http://www.terralab.ru/299680/?r1=rss&r2=remote;

http://www.b-band.ru/pieza.html;

http://ru.wikipedia.org;

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://referat.ru/

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка