П'єзоелектричний ефект

У деяких речовин (п'єзоелектрики) при механічних деформаціях у певних напрямках виникає електрична поля­ризація навіть за відсутності електричного поля (прямий п'єзоефект). Наслідком прямого п'єзоефекту є зворотний п'єзоефект - поява механічних деформацій під дією елек­тричного поля.

П'єзоефект можна спостерігати лише в кристалах, які не мають центра симетрії. Прикладом є кварц на якому вперше Ж. і П. Кюрі в 1880 р. спостерігали і досліджували п'єзоефект. П'єзоефект можна створювати і у деяких некристалічних діелектриках за рахунок появи в них так званої п'єзоелектричної текстури, викликаної поляри­зацією в електричному полі (п'єзокераміка), механічною обробкою (деревина) тощо. Суттєвий п'єзоефект виникає в кістковій тканині за наявності деформації зсуву, а також в сухожиллях і шкірі. Причина ефекту - деформація колагену, основного білка з'єднувальних тканин. Під час деформації стиснення і розтягу п'єзоефект в колагені не виникає.

П'єзоефект використовується в акустоелектроніці для створення джерел УЗ хвиль, випромінювачів і приймачів звуку, в мікрофонах, резонаторах, тобто у тих випадках, коли необхідно перетворити механічні коливання в елек­тричні або навпаки. Крім того, у медицині п'єзоефект вико­ристовують в датчиках для вимірювання пульсу, у віброметрах - приладах для вимірювання вібрацій. Поляри­зація діелектриків за відсутності електричного поля відбувається не тільки в п'єзоелектриках, а також і в піроелектриках,електретах.

Піроелектрики - кристали, в яких зміна спонтанної поляризації відбувається при зміні температури. Типовий піроелектрик - турмалін. В ньому при зміні температури на 1 °С виникає електричне поле Піроелектрики -

приймачі та індикатори випромінювань.

Електрети - речовини, які здатні тривалий час зберіга­ти відмінний від нуля вектор поляризації, створюючи в навколишньому просторі власне електричне поле. З цієї точки зору електрети подібні до постійних магнітів, які створюють власне магнітне поле. Перший електрет був створений у 1922 р. японським фізиком Єгуччі. Він розпла­вив речовину, що складається з полярних молекул, помістив її у сильне електричне поле, тобто зорієнтував ди­польні моменти молекул, потім охолодив. Це так звані термоелектрети. Існують також фотоелектрети, радіоелектрети, механоелектрети тощо. Електрети застосовують як джерела постійного електричного поля, а також як чутливі датчики в приладах дозиметрії, електронної пам'яті.

Дата добавления: 2015-05-24