壓電效應的原理:如果對壓電材料施加壓力,它便會產生電位差(稱之為正壓電效應),反之施加電壓,則產生機械應力(稱為逆壓電效應)。
如果壓力是一種高頻震動,則產生的就是高頻電流。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時,則產生高頻聲信號(機械震動),這就是我們平常所說的超聲波信號。也就是說,壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉換和逆轉換的功能,這種相互對應的關系確實非常有意思。
壓電材料可以因機械變形產生電場,也可以因電場作用產生機械變形,這種固有的機電耦合效應使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應用。
例如,壓電材料已被用來制作智能結構,此類結構除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應性和自修復性等功能,在未來的飛行器設計中占有重要的地位。
壓電效應:當壓電材料受到外力作用時,其表面將產生電荷,將機械能轉變成電能。利用壓電材料可以制成力敏元件,用來測量力和能轉變成力的各種物理量,由于壓電效應是可逆的,在壓電材料的一定方向施加電場,它就會產生變形。
正壓電效應:有些材料,當沿著一定方向對其施力而使它變形時,內部就產生極化現象,同時在它的兩個表面上產生符號相反的電荷;當外力去除后,又重新恢復為不帶電的狀態(tài)。當作用力的方向改變時,電荷的極性隨之改變。
逆壓電效應:在這些材料的極化方向施加電場,它們就會產生變形,這種現象稱為“逆壓電效應”,或稱為“電致伸縮效應”。