Berita

Anda di sini: Rumah / Berita / Asas Seramik Piezoelektrik / Polarisasi dielektrik seramik piezoelektrik

Polarisasi dielektrik seramik piezoelektrik

Pandangan: 16 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbit: 2018-09-15 Asal: tapak

Tanya

Hablur seramik piezoelektrik adalah kedua-dua dielektrik dielektrik dan anisotropik, jadi sifat dielektrik hablur piezoelektrik adalah berbeza daripada dielektrik isotropik.Dielektrik terkutub di bawah tindakan medan elektrik, dan keadaan polarisasi ialah keadaan di mana medan elektrik mengenakan daya anjakan relatif pada titik cas dielektrik dan keseimbangan sementara bagi daya tarikan bersama. Medan elektrik adalah punca luaran polarisasi. Punca dalaman polarisasi terletak pada bahagian dalam medium. Dengan proses mikroskopik di dalam medium, terdapat tiga mekanisme utama polarisasi.

(1) Atom atau ion yang membentuk dielektrik. Di bawah tindakan medan elektrik, nukleus bercas positif tidak bertepatan dengan pusat negatif elektron shellnya, dengan itu menghasilkan momen dipol elektrik. Polarisasi ini dipanggil polarisasi anjakan elektron.

(2) Ion positif dan negatif yang membentuk dielektrik mengalami sesaran relatif di bawah tindakan medan elektrik, menghasilkan momen dipol elektrik yang dipanggil polarisasi anjakan ion.

(3) Molekul yang membentuk dielektrik adalah molekul kutub dengan momen elektrik intrinsik tertentu, tetapi disebabkan oleh gerakan haba, orientasi tidak teratur, dan jumlah momen elektrik keseluruhan dielektrik adalah sifar. Apabila medan elektrik luar bertindak, momen dipol elektrik ini akan diselaraskan di sepanjang medan luar,kristal piezoelektrik ultrasound menghasilkan momen dipol elektrik makroskopik dalam dielektrik, yang dipanggil pada polarisasi orientasi.

Polarisasi anjakan bagi molekul tak terhingga

Apabila dielektrik tanpa elektrod berada dalam medan elektrik luaran di bawah tindakan daya medan elektrik, pusat cas positif dan negatif molekul akan menghasilkan sesaran relatif untuk membentuk dipol elektrik, dan momen dipol elektrik setaranya P berorientasikan sepanjang arah medan elektrik. Untuk piezoelektrik dielektrik secara keseluruhan, kerana setiap molekul dalam dielektrik membentuk dipol elektrik, ia disusun dalam dielektrik. Caj positif dan negatif dipol elektrik bersebelahan dalam dielektrik adalah rapat antara satu sama lain. Jika dielektrik adalah seragam, ia kekal neutral elektrik di seluruhnya, tetapi pada permukaan dielektrik yang berserenjang dengan kekuatan medan elektrik luaran E0. Akan ada cas positif dan negatif, masing-masing, yang tidak boleh meninggalkan dielektrik dan tidak boleh bergerak bebas dalam dielektrik, Fenomena cas terkutub dalam dielektrik di bawah tindakan medan elektrik luaran dipanggil polarisasi dielektrik. Semakin kuat medan elektrik luaran, semakin besar anjakan relatif antara pusat cas positif dan negatif setiap molekul, semakin besar momen dipol elektrik molekul, semakin banyak cas terkutub muncul pada kedua-dua permukaan dielektrik, dan semakin tinggi terpolarisasi. Apabila medan elektrik luaran bagi transduser piezoelektrik frekuensi resonans dikeluarkan, pusat cas positif dan negatif sekali lagi bertepatan (P = 0), jadi molekul jenis ini boleh dianggap sebagai dipol elektrik anjal yang daya keanjalannya disambungkan oleh dua cas elektrik yang setara. Magnitud momen dipol elektrik P adalah berkadar dengan kekuatan medan. Oleh kerana polarisasi molekul tak terhingga terletak pada anjakan relatif pusat cas positif dan negatif, ia sering dipanggil sedikit.

Polarisasi berorientasikan molekul polar

Bagi dielektrik molekul polar, pusat cas positif dan negatif dalam molekul adalah bersamaan dengan dipol elektrik. Di bawah tindakan medan elektrik luar, ia akan tertakluk kepada seketika, supaya momen dipol elektrik P molekul bertukar ke arah medan elektrik. Oleh kerana gangguan pergerakan haba molekul, stereng ini adalah kecil, dan adalah mustahil untuk menyelaraskan momen dipol elektrik semua molekul di sepanjang arah medan elektrik. Medan elektrik luaran yang lebih kuat seramik piezoelektrik elektrod piezoelektrik, lebih kemas susunan stereng momen dipol elektrik molekul. Pada peringkat makroskopik, lebih banyak cas terkutub muncul pada kedua-dua permukaan berserenjang dengan dielektrik dan medan elektrik luaran, semakin tinggi tahap polarisasi. Apabila medan elektrik luar dialihkan, arah momen dipol elektrik molekul menjadi susunan yang tidak teratur disebabkan oleh gerakan terma molekul, dan dielektrik masih neutral. Polarisasi molekul polar terletak pada arah di mana dipol elektrik yang setara bertukar ke medan elektrik luaran, jadi ia dipanggil polarisasi orientasi. Secara umum, sementara molekul terkutub pada masa yang sama, terdapat juga polarisasi anjakan. Walaupun proses mikroskopik polarisasi dua jenis dielektrik, polar adalah berbeza, tetapi kesan makroskopik adalah sama. Caj terkutub bagi nombor yang berbeza Penderia plat piezoelektrik muncul pada dua permukaan bertentangan dielektrik, dan medan elektrik luaran meningkat. semakin banyak cas terkutub muncul. Oleh itu, apabila fenomena polarisasi dielektrik diterangkan secara makroskopik di bawah, tidak perlu membahagikan kepada dua jenis dielektrik untuk perbincangan.