压电效应的原理:如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。
如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。
压电材料可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。
例如,压电材料已被用来制作智能结构,此类结构除具有自承载能力外,还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能,在未来的飞行器设计中占有重要的地位。
压电效应:当压电材料受到外力作用时,其表面将产生电荷,将机械能转变成电能。利用压电材料可以制成力敏元件,用来测量力和能转变成力的各种物理量,由于压电效应是可逆的,在压电材料的一定方向施加电场,它就会产生变形。
正压电效应:有些材料,当沿着一定方向对其施力而使它变形时,内部就产生极化现象,同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷;当外力去除后,又重新恢复为不带电的状态。当作用力的方向改变时,电荷的极性随之改变。
逆压电效应:在这些材料的极化方向施加电场,它们就会产生变形,这种现象称为“逆压电效应”,或称为“电致伸缩效应”。