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壓電效應(yīng)的原理及分類
壓電效應(yīng)的原理及分類
發(fā)現(xiàn)它的存在：
壓電效應(yīng)最早是由?雅克·居里（Jacques Curie）和皮埃爾·居里（Pierre Curie）兄弟在1880年發(fā)現(xiàn)的,。他們在電氣石中施以壓力時發(fā)現(xiàn)了電性產(chǎn)生,，并隨后系統(tǒng)地研究了施壓方向與電場強度間的關(guān)系,。1881年，他們驗證了逆壓電效應(yīng),，并得出了正逆壓電常數(shù),。1984年，德國物理學(xué)家沃德馬·沃伊特（德語：Woldemar Voigt）,，推論出只有無對稱中心的20中點群的晶體才可能具有壓電效應(yīng),。
它的定義：
通俗的定義為：它是一種施加應(yīng)力能產(chǎn)生電荷，施加電場能產(chǎn)生尺寸上變
形的效應(yīng),，稱為壓電效應(yīng),。
它的分類：
可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)；
正壓電效應(yīng)：對某種壓電材料施加一定的壓力時,，它的內(nèi)部會出現(xiàn)極化現(xiàn)象,，即在材料相對的表面會出現(xiàn)相對的正負電荷，從而產(chǎn)生電位差,，這樣材料就帶電了,。當(dāng)外力去掉時，材料又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),。這種現(xiàn)象叫正壓電效應(yīng),。簡單而言就是機械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。
逆壓電效應(yīng)：對壓電材料施加電場時,，材料發(fā)生形變,。即電能轉(zhuǎn)化為機械能的現(xiàn)象。
它的原理：
壓電效應(yīng)的原理是,，如果對壓電材料施加壓力,，它便會產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)），反之施加電壓,，則產(chǎn)生機械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）,。如果壓力是一種高頻震動，則產(chǎn)生的就是高頻電流,。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時,，則產(chǎn)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(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,，這種相互對應(yīng)的關(guān)系確實非常有意思。
它的應(yīng)用：
壓電材料可以因機械變形產(chǎn)生電場,，也可以因電場作用產(chǎn)生機械變形,，這種固有的機-電耦合效應(yīng)使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。例如,，壓電材料已被用來制作智能結(jié)構(gòu),，此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外，還具有自診斷性,、自適應(yīng)性和自修復(fù)性等功能,，在未來的飛行器設(shè)計中占有重要的地位。