Polarisering af piezoelektrisk keramisk dielektrikum

(1) Et atom eller ion, der udgør et dielektrikum. Under påvirkning af et elektrisk felt falder en positivt ladet kerne ikke sammen med det negative centrum af dens skalelektron og genererer derved et elektrisk dipolmoment. Denne polarisering kaldes elektronforskydningspolarisering.

(2) De positive og negative ioner, der udgør dielektrikkerne, gennemgår relativ forskydning under påvirkning af et elektrisk felt, hvilket resulterer i et elektrisk dipolmoment kaldet ionforskydningspolarisering.

(3) Molekylerne, der udgør dielektrikumet, er polære molekyler med et bestemt iboende elektrisk moment, men på grund af termisk bevægelse er orienteringen uorden, og det samlede elektriske moment af hele dielektrikumet er nul. Når et eksternt elektrisk felt virker, vil disse elektriske dipolmomenter blive justeret langs det ydre felt,piezoelektrisk ultralydskrystal producerer et makroskopisk elektrisk dipolmoment i dielektrikumet, som kaldes orienteringspolarisering.

Forskydningspolarisering af et uendeligt molekyle

Når det elektrodeløse dielektrikum er i et eksternt elektrisk felt under påvirkning af den elektriske feltkraft, vil de positive og negative ladningscentre af molekylet producere relative forskydninger for at danne en elektrisk dipol, og deres ækvivalente elektriske dipolmomenter P er orienteret langs retningen af ​​det elektriske felt. For et dielektrisk piezoelektrikum som helhed, da hvert molekyle i dielektrikumet danner elektriske dipoler, er de arrangeret i dielektrikumet. De positive og negative ladninger af tilstødende elektriske dipoler i dielektrikumet er tæt på hinanden. Hvis dielektrikumet er ensartet, forbliver det elektrisk neutralt overalt, men på overfladen af ​​dielektrikumet, der er vinkelret på den eksterne elektriske feltstyrke E0. Der vil være henholdsvis positive og negative ladninger, som ikke kan forlade dielektrikumet og ikke kan bevæge sig frit i dielektrikumet, Dette fænomen med polariserede ladninger i dielektrikumet under påvirkning af et eksternt elektrisk felt kaldes polarisering af dielektrikumet. Jo stærkere eksternt elektrisk felt, jo større er den relative forskydning mellem de positive og negative ladningscentre for hvert molekyle, jo større er molekylets elektriske dipolmoment, jo mere polariserede ladninger vises på begge overflader af dielektrikumet, og jo mere polariseret høj. Når det ydre elektriske felt af resonansfrekvens piezoelektrisk transducer fjernes, centrene for de positive og negative ladninger er igen sammenfaldende (P = 0), så denne type molekyle kan betragtes som en elastisk elektrisk dipol, hvis elastiske kraft er forbundet med to ækvivalente elektriske ladninger. Størrelsen af ​​det elektriske dipolmoment P er proportional med feltstyrken. Da polariseringen af ​​det uendelige molekyle ligger i den relative forskydning af midten af ​​de positive og negative ladninger, kaldes det ofte en smule.

Orienteret polarisering af polære molekyler