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逆压电效应与电致伸缩效应

 楼主| 虫子晓木虫官方认证 发表于 2021-1-7 13:34  
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本帖最后由 虫子 于 2021-1-7 13:35 编辑

逆压电效应和电致伸缩效应
正压电效应和逆压电效应中的系数是相等的,且具有正压电效应的材料必然具有逆压电效应。
不论是正压电效应还是逆压电效应,其物理实质都是机械能与电能之间的转换和逆转换。介质是否具有这种压电效应,是由介质结构的对称性所决定的,它是介质本身的一种特性。

1880年 , 居里兄弟发现了压电效应,即某些不具有中心对称性结构的晶体,沿某些方向受压时,其表面产生束缚电荷,电荷量正比于所受的压力。历史上称该效应为正压电效应。1881年,居里兄弟又证实了关于存在逆压电效应的预言,即具有正压电效应的晶体在外电场的作用下会发生形变,形变量与外电场成正比,外电场极性反转 , 形变符号也随之改变,人们称该效应为逆压电效应。事实上,两种效应是压电晶体的同一种物理现象的可逆性的表现,它们遵循着同一个压电方程。

可能是由于顾名思义的缘故  , 人们常把电致伸缩效应称之为逆压电效应 , 认为逆压电效应就是电致伸缩效应。 其实 , 逆压电效应与电致伸缩效应是截然不同的两种概念。

凡是电介质,不论它是晶体还是非晶体,也不论它是压电体还是非压电体,都具有电致伸缩效应。由于电致伸缩效应产生的应变与电位移的平方成正比  , 所以电场反向后 , 电致伸缩效应产生的应变并不变号。不过 , 对 于一般电介质 , 在一般情况下 , 电致伸缩效应是极其微弱的。仅当电场强度高达20000V/cm时 , 才能与逆压电效应相比较。也就是说, 在通常条件下, 压电体在外场下的应变主要是逆压电效应产生的。

但是 , 对于某些高介电常数的铁电晶体, 当它们的温度刚刚高出居里温度时, 电致伸缩效应引起的应变会有足够的量值。由此可见  , 压电性 的消失并没有使电致伸缩效应消失这说明两种效应是独立存在的 。

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