Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Курс лекций по физике. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Пироэлектрики

Постоянная внутренняя поляризация встречается у некоторых сложных кристаллических веществ (турмалин, а-кварц), однако свободные поляризационные заряды на поверхности диэлектрика быстро нейтрализуются молекулами воздуха, он разряжается и не создает заметного внешнего поля. Но обычно наблюдается не сама спонтанная поляризация, а ее изменение при быстром изменении внутренних дипольных моментов. Поляризация может изменятся при быстром изменении температуры АТ - пироэлектрический эффект. При этом плотность возникающего поверхностного заряда пропорциональна разности температур. Пироэлектрики применяются в детекторах ИК-излучения, в датчиках ИК-излучения, в электрооптических модуляторах.

Пьезоэлектрики

Изменение поляризации в пироэлектриках может происходить и под действием механических напряжений, например при сгибе кристалла или при его сжатии и растяжении. Наблюдаемый при этом слабый электрический эффект, обнаруженный в 1880 г. братьями Кюри, называется прямым пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрическими свойствами обладают только ионные кристаллы, например кварц. При этом если кристаллические решетки положительных и отрицательных ионов таких кристаллов при внешнем воздействии деформируются по разному, то в противоположных местах на поверхности кристалла выступают электрические заряды разных знаков и наблюдается пьезоэлектрический эффект (возбуждаются поля до 3104 В/см).

Продемонстрировать пьезоэффект можно с помощью рис. 1.5.9.

Рис. 1.5.9

Если на грани кристалла наложить металлические электроды (обкладки), то при деформации кристалла с помощью силы F на обкладках возникнет разность потенциалов, и если замкнуть обкладки, то потечет ток.

Сейчас известно более 1800 пьезокристаллов. Все сегнетоэлектри- ки обладают пьезоэлектрическими свойствами.

Возможен и обратный пьезоэлектрический эффект. Возникновение поляризации сопровождается механическими деформациями. Если на пьезоэлектрический кристалл подать напряжение, то возникнут механические деформации кристалла, причем деформации будут пропорциональны напряженности приложенного электростатического поля Eq.

Практическое использование пьезоэлектриков очень разнообразно: пьезоэлектрический манометр, пьезоэлектрические преобразователи, стабилизаторы и фильтры, пьезоэлектрические датчики, микрофоны, адаптеры, кварцевые излучатели ультразвука.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>