Berita

Anda di sini: Rumah / Berita / Dasar-dasar Keramik Piezoelektrik / Polarisasi dielektrik keramik piezoelektrik

Polarisasi dielektrik keramik piezoelektrik

Dilihat: 16 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 15-09-2018 Asal: Lokasi

Menanyakan

Kristal keramik piezoelektrik merupakan dielektrik dielektrik dan anisotropik, sehingga sifat dielektrik kristal piezoelektrik berbeda dengan dielektrik isotropik. Dielektrik terpolarisasi di bawah aksi medan listrik, dan keadaan polarisasi adalah keadaan di mana medan listrik memberikan gaya perpindahan relatif pada titik muatan dielektrik dan keseimbangan sementara saling tarik-menarik antar muatan. Medan listrik adalah penyebab eksternal polarisasi. Penyebab internal polarisasi terletak pada bagian dalam medium. Dengan proses mikroskopis di dalam medium, ada tiga mekanisme utama polarisasi.

(1) Sebuah atom atau ion yang merupakan dielektrik. Di bawah pengaruh medan listrik, inti bermuatan positif tidak bertepatan dengan pusat negatif elektron kulitnya, sehingga menghasilkan momen dipol listrik. Polarisasi ini disebut polarisasi perpindahan elektron.

(2) Ion positif dan negatif yang menyusun dielektrik mengalami perpindahan relatif akibat aksi medan listrik, menghasilkan momen dipol listrik yang disebut polarisasi perpindahan ion.

(3) Molekul penyusun dielektrik merupakan molekul polar dengan momen listrik intrinsik tertentu, namun akibat gerak termal maka orientasinya menjadi tidak teratur, dan momen listrik total seluruh dielektrik adalah nol. Ketika medan listrik luar bekerja, momen dipol listrik ini akan sejajar sepanjang medan luar,kristal piezoelektrik ultrasonik menghasilkan momen dipol listrik makroskopis dalam dielektrik, yang disebut polarisasi orientasi.

Polarisasi perpindahan molekul tak terbatas

Ketika dielektrik tanpa elektroda berada dalam medan listrik eksternal di bawah aksi gaya medan listrik, pusat muatan positif dan negatif molekul akan menghasilkan perpindahan relatif untuk membentuk dipol listrik, dan momen dipol listrik ekuivalennya P berorientasi sepanjang arah medan listrik. Untuk piezoelektrik dielektrik secara keseluruhan, karena setiap molekul dalam dielektrik membentuk dipol listrik, maka mereka tersusun dalam dielektrik. Muatan positif dan negatif dipol listrik yang berdekatan dalam dielektrik berdekatan satu sama lain. Jika dielektriknya seragam, maka seluruh dielektriknya tetap netral, tetapi pada permukaan dielektrik yang tegak lurus terhadap kuat medan listrik luar E0. Akan ada muatan positif dan negatif yang masing-masing tidak dapat meninggalkan dielektrik dan tidak dapat bergerak bebas di dalam dielektrik. Fenomena muatan terpolarisasi dalam dielektrik akibat aksi medan listrik luar disebut polarisasi dielektrik. Semakin kuat medan listrik luar, semakin besar perpindahan relatif antara pusat muatan positif dan negatif masing-masing molekul, semakin besar momen dipol listrik molekul tersebut, semakin banyak muatan terpolarisasi yang muncul pada kedua permukaan dielektrik, dan semakin tinggi terpolarisasinya. Ketika medan listrik luar transduser piezoelektrik frekuensi resonansi dihilangkan, pusat muatan positif dan negatif kembali berhimpitan (P = 0), sehingga molekul jenis ini dapat dianggap sebagai dipol listrik elastis yang gaya elastisnya dihubungkan oleh dua muatan listrik ekivalen yang setara. Besarnya momen dipol listrik P sebanding dengan kuat medan. Karena polarisasi molekul tak terhingga terletak pada perpindahan relatif pusat muatan positif dan negatif, maka sering disebut bit.

Polarisasi berorientasi molekul polar

Sedangkan untuk dielektrik molekul polar, pusat muatan positif dan negatif dalam molekul setara dengan dipol listrik. Di bawah aksi medan listrik luar, molekul akan dikenai momen, sehingga momen dipol listrik P molekul diputar ke arah medan listrik. Karena adanya interferensi gerakan termal molekul, kendali ini sangat kecil, dan tidak mungkin untuk menyelaraskan momen dipol listrik semua molekul sepanjang arah medan listrik. Semakin kuat medan listrik eksternal keramik piezoelektrik elektroda piezoelektrik, semakin rapi urutan kemudi momen dipol listrik molekul. Pada tingkat makroskopis, semakin banyak muatan terpolarisasi yang muncul pada kedua permukaan yang tegak lurus terhadap dielektrik dan medan listrik luar, semakin tinggi derajat polarisasinya. Ketika medan listrik luar dihilangkan, arah momen dipol listrik molekul menjadi tidak teratur akibat gerak termal molekul, dan dielektrik masih netral. Polarisasi molekul polar terletak pada arah perubahan dipol listrik ekivalen terhadap medan listrik luar, sehingga disebut polarisasi orientasi. Secara umum, meskipun molekul terpolarisasi pada saat yang sama, terdapat juga polarisasi perpindahan. Meskipun proses polarisasi mikroskopis kedua jenis dielektrik berbeda, polarnya berbeda, tetapi efek makroskopisnya sama. Muatan terpolarisasi dengan jumlah berbeda sensor pelat piezoelektrik muncul pada dua permukaan dielektrik yang berlawanan, dan medan listrik eksternal meningkat. semakin banyak muatan terpolarisasi yang muncul. Oleh karena itu, jika fenomena polarisasi dielektrik dijelaskan secara makroskopis di bawah ini, tidak perlu dibahas lagi dua macam dielektrik tersebut.