Polarisatie van piëzo-elektrisch keramisch diëlektricum

(1) Een atoom of ion dat een diëlektricum vormt. Onder invloed van een elektrisch veld valt een positief geladen kern niet samen met het negatieve centrum van zijn schilelektron, waardoor een elektrisch dipoolmoment ontstaat. Deze polarisatie wordt elektronenverdringingspolarisatie genoemd.

(2) De positieve en negatieve ionen waaruit de diëlektrica bestaan, ondergaan een relatieve verplaatsing onder invloed van een elektrisch veld, wat resulteert in een elektrisch dipoolmoment dat ionenverplaatsingspolarisatie wordt genoemd.

(3) De moleculen waaruit het diëlektricum bestaat, zijn polaire moleculen met een bepaald intrinsiek elektrisch moment, maar als gevolg van thermische beweging is de oriëntatie verstoord en is het totale elektrische moment van het gehele diëlektricum nul. Wanneer een extern elektrisch veld in werking treedt, zullen deze elektrische dipoolmomenten uitgelijnd zijn langs het buitenste veld,ultrageluid piëzo-elektrisch kristal produceert een macroscopisch elektrisch dipoolmoment in het diëlektricum, dat oriëntatiepolarisatie wordt genoemd.

Verplaatsingspolarisatie van een oneindig molecuul

Wanneer het elektrodeloze diëlektricum zich in een extern elektrisch veld bevindt onder invloed van de elektrische veldkracht, zullen de positieve en negatieve ladingscentra van het molecuul relatieve verplaatsingen produceren om een ​​elektrische dipool te vormen, en hun equivalente elektrische dipoolmomenten P zijn georiënteerd in de richting van het elektrische veld. Voor een diëlektrisch piëzo-elektrisch geheel als geheel geldt dat, aangezien elk molecuul in het diëlektricum elektrische dipolen vormt, ze in het diëlektricum zijn gerangschikt. De positieve en negatieve ladingen van aangrenzende elektrische dipolen in het diëlektricum bevinden zich dicht bij elkaar. Als het diëlektricum uniform is, blijft het overal elektrisch neutraal, maar op het oppervlak van het diëlektricum staat dat loodrecht op de externe elektrische veldsterkte EO. Er zullen respectievelijk positieve en negatieve ladingen zijn die het diëlektricum niet kunnen verlaten en niet vrij kunnen bewegen in het diëlektricum. Dit fenomeen van gepolariseerde ladingen in het diëlektricum onder invloed van een extern elektrisch veld wordt polarisatie van het diëlektricum genoemd. Hoe sterker het externe elektrische veld, hoe groter de relatieve verplaatsing tussen de positieve en negatieve ladingscentra van elk molecuul, hoe groter het elektrische dipoolmoment van het molecuul, hoe meer gepolariseerde ladingen op beide oppervlakken van het diëlektricum verschijnen en hoe meer gepolariseerd hoog. Wanneer het externe elektrische veld van de piëzo-elektrische transducer met resonantiefrequentie wordt verwijderd, de centra van de positieve en negatieve ladingen vallen opnieuw samen (P = 0), dus dit type molecuul kan worden beschouwd als een elastische elektrische dipool waarvan de elastische kracht is verbonden door twee equivalente equivalente elektrische ladingen. De grootte van het elektrische dipoolmoment P is evenredig met de veldsterkte. Omdat de polarisatie van het oneindige molecuul ligt in de relatieve verplaatsing van het centrum van de positieve en negatieve ladingen, wordt dit vaak een bit genoemd.

Georiënteerde polarisatie van polaire moleculen