Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Радиоэлектроника Радиоэлектроника

Пьезоэлектрики и их свойства

Забавная пачка денег "100 долларов".
Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь внимательней, и Вы увидите
60 руб
Раздел: Прочее
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Брелок LED "Лампочка" классическая.
Брелок работает в двух автоматических режимах и горит в разных цветовых гаммах. Материал: металл, акрил. Для работы нужны 3 батарейки
131 руб
Раздел: Металлические брелоки

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТКурсовая работаТема: Пьезоэлектрики и их свойстваВыполнил: Проверил: Москва 1999г. Содержание.1. пьезоэлектрический эффект. 22. обратный пьезоэлектрический эффект. 123. диэлектрики. 194. список литературы. 22 1. Пьезоэлектрический эффект. В некоторых кристаллах поляризация может возникнуть и без внешнего поля, если кристалл подвергается механическим деформациям. Это явление, открытое в 1880 г. Пьером и Жаком Кюри, получило название пьезоэлектрического эффекта. Чтобы обнаружить пьезоэлектрические заряды, на грани кристаллической пластинки накладывают металлические обкладки. При разомкнутых обкладках между ними при деформации появляется разность потенциалов. При замкнутых обкладках на них образуются индуцированные заряды, равные по величине поляризационным зарядам, но противоположные им по знаку, и в цепи, соединяющей обкладки, в процессе деформации возникает ток. Рассмотрим основные особенности пьезоэлектрического эффекта на примере кварца. Кристаллы кварца SiO2 существуют в различных кристаллографических модификациях. Интересующие нас кристаллы (a-кварц) принадлежат к так называемой тригональной кристаллографической системе и обычно имеют форму, показанную на рис. 1. Они напоминают шестигранную призму, ограниченную двумя пирамидами, однако имеют еще ряд дополнительных граней. Такие кристаллы характеризуются четырьмя кристаллическими осями, определяющими важные направления внутри кристалла. Одна из этих осей - Z соединяет вершины пирамид. Три другие X1, Х2, Х3 перпендикулярны к оси Z и соединяют противолежащие ребра шестигранной призмы. Направление, определяемое осью Z, пьезоэлектрически неактивно: при сжатии или растяжении по этому направлению никакой поляризации не происходит. Напротив, при сжатии или растяжении в любом направлении, перпендикулярном к оси Z, возникает электрическая поляризация. Ось Z называется оптической осью кристалла, а оси X1, Х2, Х3 - электрическими или пьезоэлектрическими осями. Рассмотрим пластинку кварца, вырезанную перпендикулярно к одной из пьезоэлектрических осей X. Ось, перпендикулярную к Z и X, обозначим через Y (рис. 2). Тогда оказывается, что при растяжении пластинки вдоль оси Х на перпендикулярных к ней гранях АВСD и ЕFGН появляются разноименные поляризационные заряды. Такой пьезоэлектрический эффект называется продольным. Если изменить знак деформации, т. е. перейти от растяжения к сжатию, то и знаки поляризационных зарядов изменятся на обратные . Рис. 1. Кристалл кварца. Возникновение поляризационных зарядов определенных знаков при данном типе деформации (растяжение или соответственно сжатие) показывает, что концы осей Х неравноправны, и осям Х можно приписать определенные направления (что отмечено на рис. 1 стрелками). Это значит, что при данной деформации знак заряда зависит от того, направлена ли ось Х по внешней нормали к грани или по внутренней. Такие оси с неравноправными концами получили название полярных осей. В отличие от полярных осей Х1, Х2, Х3, концы оси Z совершенно равноправны и она является неполярной осью. Рис. 2. Кварцевая пластинка, вырезанная перпендикулярно к пьезоэлектрической оси.

Неравноправность концов полярной оси проявляется, конечно, не только в пьезоэлектрическом эффекте, но и в других явлениях. Так, например, скорость химического травления граней, расположенных у разных концов полярной оси, оказывается различной и получающиеся при этом фигуры травления отличаются друг от друга. Наряду с продольным пьезоэлектрическим эффектом существует также поперечный пьезоэлектрический эффект. Он заключается в том, что при сжатии или растяжении вдоль оси Y возникает поляризация вдоль оси Х и на тех же гранях АВСD и ЕFGН появляются поляризационные заряды. При этом оказывается, что знаки зарядов на каждой грани при сжатии вдоль Y (в поперечном эффекте) такие же, как при растяжении вдоль Х (в продольном эффекте). Пьезоэлектрический эффект объясняется следующим образом В ионных кристаллах вследствие несовпадения центров положительных и отрицательных ионов имеется электрический момент и в отсутствие внешнего электрического поля. Однако эта поляризация обычно не проявляется, так как она компенсируется зарядами на поверхности. При деформации кристалла положительные и отрицательные ионы решетки смещаются друг относительно друга, и поэтому, вообще говоря, изменяется электрический момент кристалла. Это изменение электрического момента и проявляется в пьезоэлектрическом эффекте. Рис. 3 качественно поясняет возникновение пьезоэлектрического эффекта в кварце. Здесь схематически показаны проекции положительных ионов Si (заштрихованные кружки) и отрицательных ионов О (светлые кружки) в плоскости, перпендикулярной к оптической оси Z. Этот рисунок не соответствует фактической конфигурации ионов в элементарной ячейке кварца, в которой ионы не лежат в одной плоскости, а их число больше показанного. Он, однако, правильно передает симметрию взаимного расположения ионов, что уже достаточно для качественного объяснения. Рис. 3, а) соответствует недеформированному кристаллу. На грани A, перпендикулярной к оси X1, имеются выступающие положительные заряды, а на параллельной ей грани В - выступающие отрицательные заряды. При сжатии вдоль оси X1 (рис. 3, б) элементарная ячейка деформируется. При этом положительный ион 1 и отрицательный ион 2 «вдавливаются» внутрь ячейки, отчего выступающие заряды (положительный на плоскости А и отрицательный на плоскости В) уменьшаются, что эквивалентно появлению отрицательного заряда на плоскости А и положительного заряда на плоскости В. При растяжении вдоль оси X1 имеет место обратное (рис. 3, в): ионы 1 и 2 «выталкиваются» из ячейки. Поэтому на грани А возникает дополнительный положительный заряд, а на грани В - отрицательный заряд. в) Рис. 3. К объяснению пьезоэлектрического эффекта. Расчеты в теории твердого тела в согласии с опытом показывают, что пьезоэлектрический эффект может существовать только в таких кристаллах, в которых элементарная ячейка не имеет центра симметрии. Так, например, элементарная ячейка кристаллов CsCl (рис. 4) имеет центр симметрии и эти кристаллы не обнаруживают пьезоэлектрических свойств. Расположение же ионов в ячейке кварца таково, что в нем центр симметрии отсутствует, и поэтому в нем возможен пьезоэлектрический эффект.

Рис. 4. Элементарная ячейка кристалла хлористого цезия CsCl. Величина вектора поляризации Р (и пропорциональная ей поверхностная плотность пьезоэлектрических зарядов о') в определенном интервале изменений пропорциональна величине механических деформаций. Обозначим через и деформацию одностороннего растяжения вдоль оси X: u=(d/d, (1) где d - толщина пластинки, а (d — ее изменение при деформации. Тогда, например, для продольного эффекта имеем P=Px=(u (2) Величина ( называется пьезоэлектрическим модулем. Знак ( может быть как положительным, так и отрицательным. Так как и безразмерная величина, то ( измеряется в тех же единицах, что и Р, т.е. в Кл/м2. Величина поверхностной плотности пьезоэлектрических зарядов на гранях, перпендикулярных к оси X, равна ('=Рх Вследствие возникновения пьезоэлектрической поляризации при деформации изменяется и электрическое смещение D внутри кристалла. В этом случае в общем определении смещения под Р нужно понимать сумму Рe Pu, где Pe oбусловлено электрическим полем, а Рu — деформацией. В общем случае направления Е, Pe и Рu не совпадают и выражение для D получается сложным. Однако для некоторых направлений, совпадающих с осями высокой симметрии, направления указанных векторов оказываются одинаковыми. Тогда для величины смещения можно написать D=(0(E (u, (3) где Е - напряженность электрического поля внутри кристалла, а ( - диэлектрическая проницаемость при постоянной деформации. Соотношение справедливо, например, при деформации одностороннего растяжения (сжатия) вдоль одной из электрических осей X. Оно является одним из двух основных соотношений в теории пьезоэлектричества (второе соотношение приведено). Пьезоэлектрический эффект возникает не только при деформации одностороннего растяжения, но и при деформациях сдвига. Пьезоэлектрические свойства наблюдаются, кроме кварца, у большого числа других кристаллов. Гораздо сильнее, чем у кварца, они выражены у сегнетовой соли. Сильными пьезоэлектриками являются кристаллы соединений элементов 2-й и 6-й групп периодической системы (СdS, Z S), а также многих других химических соединений. 2. Обратный пьезоэлектрический эффект Наряду с пьезоэлектрическим эффектом существует и обратное ему явление: в пьезоэлектрических кристаллах возникновение поляризации сопровождается механическими деформациями. Поэтому, если на металлические обкладки, укрепленные на кристалле, подать электрическое напряжение, то кристалл под действием поля поляризуется и деформируется. Легко видеть, что необходимость существования обратного пьезоэффекта следует из закона сохранения энергии и факта существования прямого эффекта. Рассмотрим пьезоэлектрическую пластинку (рис. 5) и предположим, что мы сжимаем ее внешними силами F. Если бы пьезоэффекта не было, то работа внешних сил равнялась бы потенциальной энергии упруго деформированной пластинки. При наличии пьезоэффекта на пластинке появляются заряды и возникает электрическое поле, которое заключает в себе дополнительную энергию. По закону сохранения энергии отсюда следует, что при сжатии пьезоэлектрической пластинки совершается большая работа, а значит, в ней возникают дополнительные силы F1, противодействующие сжатию.

Кристаллизуется в тригональной системе, образуя столбчатые, с треугольным сечением кристаллы, обладающие характерной вертикальной штриховкой. Обычны также шестоватые, радиально-лучистые (так называемые турмалиновые «солнца») агрегаты.   Твёрдость по минералогической шкале 7—7,5, плотность 3000—3200 кг/м3. Пьезоэлектрик, на чём основывается применение крупных кристаллов безжелезистых Т. в качестве датчиков гидростатического давления, в акустоэлектронике, оптике, радиотехнике. Свойство двойного лучепреломления Т. используется в устройстве так называемых турмалиновых щипцов (прибор для демонстрации явлений поляризации света).   Т.— широко распространённый эндогенный высокотемпературный минерал, встречается в метасоматически измененных гранитах, слюдяных сланцах, филлитах и гнейсах. Обычен в гранитных пегматитах и гидротермальных месторождениях (медно-турмалиновых и др.), в грейзенах. К выветриванию стоек, встречается в россыпях.   Красиво окрашенные прозрачные Т. (рубеллит, сине-зелёный «бразильский сапфир» и др.) — драгоценные камни 2-го класса

1. Технология производства низина. Антибиотические свойства низина

2. Свойства сплавов кремний-германий и перспективы Si1-xGex производства

3. Издержки производства и их виды (Доклад)

4. Реакторный графит: разработка, производство и свойства

5. Реологические свойства сырья для производства слоеного теста

6. Сравнительная оценка потребительских свойств обуви отечественного и зарубежного производства
7. Производство поливинилхлорида и его основные свойства
8. Технология производства и потребительские свойства сплавов твердых безвольфрамовых

9. Технология производства и потребительские свойства трикотажных полотен

10. Сущность и генезис товарного производства. Товар и его свойства

11. Разработка основных разделов проекта производства работ

12. Новые и сверхновые звезды (Доклад)

13. Kитообразные и их особенности (Доклад)

14. Подсолнечник (Доклад)

15. Факторы вызывающие мутацию (Доклад)

16. Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам

Настольная игра "Хватайка".
«Хватайка» — быстрая игра на развитие реакции и наблюдательности. Бросьте кубики и быстрее всех найдите карту, которая совпадает
690 руб
Раздел: Игры на ловкость
Глобус политический, диаметр 320 мм.
Диаметр: 320 мм. Масштаб: 1:40000000. Материал подставки: пластик. Цвет подставки: черный. Шар выполнен из толстого пластика, имеет один
791 руб
Раздел: Глобусы
Таблетки для посудомоечной машины "Clean&Fresh", 5 in1 (midi).
Таблетки для посудомоечной машины «Clean&Fresh» – чистота и свежесть Вашей посуды в каждой таблетке! Великолепно очищает посуду и содержит
379 руб
Раздел: Для посудомоечных машин

17. Правила приема в военно-учебные заведения (Доклад)

18. Народы Украины, Молдовы, Белоруссии (Доклад)

19. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

20. Греция (Доклад)

21. Коста-Рика (Доклад)

22. Озеро Байкал (Доклад)
23. Реки России (Доклад)
24. Сельское хозяйство в Индии и Китае (Доклад)

25. Таиланд (Доклад)

26. Чили (Доклад)

27. Физико-механические свойства мёрзлых грунтов

28. Алмаз. Уникальный камень - уникальные свойства

29. Зарубежный опыт государственного регулирования рыночной экономики на примере Франции (Доклад)

30. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"

31. Производство по делам об административных правонарушениях

32. Производство по административным делам

Глобус Земли физико-политический, рельефный, с подсветкой, 320 мм.
Глобус Земли физико-политический, рельефный, с подсветкой, питание от сети. Диаметр: 32 см. Материал: пластмасса. Крым в составе РФ.
1452 руб
Раздел: Глобусы
Качели подвесные Edu-play "До-Ре-Ми".
Качели подвесные Edu Play "До-Ре-Ми". Легкие по весу, простые в сборке. Устанавливать возможно дома и на улице. Надежные канаты
2535 руб
Раздел: Качели
Фоторамка "Вращающийся куб".
Декоративная фоторамка, выполненная в виде куба. На гранях куба вы сможете разместить шесть фотографии формата 10 см х 10 см. Куб
330 руб
Раздел: Мультирамки

33. Конкурсное производство в системе арбитражного управления

34. Третьи лица и установление фактов в особом производстве

35. Кассационное производство в гражданском процессе

36. Исполнительное производство в РФ (шпаргалка)

37. Английский Билль о правах 1689 г., Акт об устроении 1701 г. (Доклад)

38. Реферат о Пугачеве
39. Внешнеэкономические сделки: правовое регулирование и коллизии (Доклад)
40. 1. Документы первичного учёта в органах МВД, прокуратуре и судах. 2. Динамические ряды и их виды

41. Конкурсное производство

42. Понятие и задачи таможенного оформления, порядок производства

43. Общие условия производства по делам о нарушении таможенных правил и их рассмотрения

44. Производство хитозана пищевого

45. Китайский фарфор и центры его производства

46. Владимир Галактионович Короленко (Доклад)

47. Номинативные свойства мнгозначного глагола to carry

48. Сергей Сергеевич Прокофьев (Доклад)

Настольная игра "Большая стирка".
"Большая стирка" – забавная настольная игра про дружный поиск парных носков для интернациональных друзей. Помогает развивать
357 руб
Раздел: Карточные игры
Корзина универсальная, 550x170x395 мм.
Материал: пластик. Размер: 550x170x395 мм. В ассортименте без возможности выбора.
390 руб
Раздел: Корзины для стеллажей
Набор для приготовления роллов "Мидори".
С набором "Мидори" Вы сможете приготовить роллы различной формы в домашних условиях. В комплект входят специальные
562 руб
Раздел: Принадлежности для суши

49. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.

50. Демокрит (Доклад)

51. Реферат по книге Фернана Броделя

52. Национально-освободительная война сирийского и ливанских народов в 1919-1927 гг. (Доклад)

53. Основные черты развития первобытнообщинного, рабовладельческого и феодального способов производства

54. Московский Кремль (Доклад)
55. Теория и практика производства накопителей на гибких магнитных дисках
56. Применение ЭВМ в управлении производством

57. Кибернетика (Доклад)

58. Динамическое представление данных

59. Понятие алгоритма, его свойства. Описание алгоритмов с помощью блок схем на языке Turbo Pascal

60. Общие свойства приложений Office Pro 2000

61. Функция и ее свойства

62. Интеграл и его свойства

63. Исследование свойств прямоугольного тетраэдра

64. Суспензионные препараты заводского производства

Пазл "Стройка", 30 элементов.
Пазлы Ларсен - это прежде всего обучающие пазлы. Они привлекают прежде всего филигранностью исполнения. Сделанные из высококачественного
548 руб
Раздел: Пазлы (5-53 элементов)
Ручка-стилус шариковая "Людмила".
Перед Вами готовый подарок в стильной упаковке — шариковая ручка со стилусом. Она имеет прочный металлический корпус, а надпись нанесена с
415 руб
Раздел: Металлические ручки
Настольная игра "Много-Много", новая версия.
«Много-Много» — единственная в своём роде игра, в которой дети знакомятся с арифметической операцией умножения. С помощью специально
792 руб
Раздел: Математика, цифры, счет

65. Клиника и лечение трихомониаза у мужчин (Доклад)

66. Строение, свойства и биологическая роль витаминов В-12 и В-15

67. Лечебные свойства чёрного перца

68. Субъект преступления ("подновлённая" версия реферата 6762)

69. Назначение и производство экспертизы в практике военных судов

70. Производство в надзорной инстанции
71. Прокурор в досудебном производстве по уголовному делу
72. Изучение и разработка очистки стоков от ионов тяжелых металлов (Доклад)

73. Экологические проблемы развития промышленного производства

74. Чернобыльская авария (Доклад)

75. Вредные выбросы прокатного производства

76. Очистка сточных вод гальванического производства

77. Промышленное производство и качество окружающей среды

78. Моделирование учебного процесса на примере темы "Издержки производства"

79. Учебно-воспитательная деятельность учителя. Личностные качества учителя (Доклад)

80. Дидактические свойства глобальной информационно-коммуникационной сети Интернет

Телескопическая ложка.
Прикольный подарок, который рассмешит участников любого застолья. При помощи этой ложки Вы можете с невозмутимым видом «подцепить»
397 руб
Раздел: Прочее
Этикетка самоклеящаяся, А4, 1 этикетка, 210х297 мм, белая, 100 листов.
Размер этикетки: 210х297 мм. 1 этикетка на листе А4. Плотность бумаги: 70 г/м2. Верхнее и нижнее поле (отступ от края листа до этикетки):
660 руб
Раздел: Бейджи, держатели, этикетки
Игровой набор "My Little Pony. Мерцание". Пинки Пай.
Игровой набор "Мерцание" из серии "Май Литл Пони" от популярного бренда Hasbro представляет собой всеми любимую
2018 руб
Раздел: Игрушки

81. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"

82. Бизнес-план "Производство маргарина"

83. Производство диетического хлеба

84. Сомали в период колониального раздела и в период 50гг. XX века (Доклад)

85. Внешняя политика Ирака в 1971-75 гг (Доклад)

86. Легитимность власти (Доклад)
87. Организация производства (шпаргалка)
88. Ответы на билеты к гос. экзамену по специальности "Безопасность технологических процессов и производств"

89. Арсенид индия. Свойства, применение. Особенности получения эпитаксиальных пленок

90. Получение, использование цемента и его продуктов (Доклад)

91. Физико-статистическая оценка ресурса теплообменных труб с начальными дефектами производства в виде трещин

92. Влияние степени пластической деформации на свойства холоднодеформированной арматуры

93. Сегнетоэлектрики, их свойства и применение

94. История агломерационного производства

95. Основное производство НЛМК

96. Классификация и производство отливок из хладостойкой стали. Отливки из магниевых сплавов

Тележка багажная ТБР-22, синяя.
Грузоподъемность: - для сумки 25 кг, - для каркаса 50 кг. Максимальная вместимость: 25 л. Размеры: 95х28х34 см. Предназначена для
588 руб
Раздел: Хозяйственные тележки
Микрофон "Новогодние песенки".
Этот удивительный микрофон превратит новогодний праздник в настоящее шоу! Он светится под музыку, как настоящий диско-шар! Слушай и пой 15
314 руб
Раздел: Микрофоны
Подставка для ножей, 11x22 см, синий.
Размеры: 11х22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: полипропиленовое волокно. Цвет: синий. Предназначена для безопасного и
628 руб
Раздел: Подставки для ножей

97. Технология производства в фасонно-литейном цехе на Оскольском Заводе Металлургического Машиностроения

98. Разработка технологии получения отливок «корпус» из сплава МЛ5 в условиях массового производства

99. Сварочное производство


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.