簡述什么是壓電效應_壓電效應的發現

　　什么是壓電效應

　　壓電效應：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態，這種現象稱為正壓電效應。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會發生變形，電場去掉后，電介質的變形隨之消失，這種現象稱為逆壓電效應。依據電介質壓電效應研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。

　　壓電體受到外機械力作用而發生電極化，并導致壓電體兩端表面內出現符號相反的束縛電荷，其電荷密度與外機械力成正比，這種現象稱為正壓電效應。 壓電體受到外電場作用而發生形變，其形變量與外電場強度成正比，這種現象稱為逆壓電效應。 具有正壓電效應的固體，也必定具有逆壓電效應，反之亦然。 正壓電效應和逆壓電效應總稱為壓電效應。晶體是否具有壓電效應，是由晶體結構的對稱性所決定的。

　　壓電效應的發現

　　1880年皮埃爾·居里和雅克·居里兄弟發現電氣石具有壓電效應。1881年，他們通過實驗驗證了逆壓電效應，并得出了正逆壓電常數。1984年，德國物理學家沃德馬·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。

　　壓電效應應用現狀

　　當您將按鈕輕輕一撳，煤氣灶迅即燃起藍色火焰，您可曾意識到是什么帶給您的這份便利呢？將一塊看起來平淡無奇的陶瓷接上導線和電流表，用手在上面一摁，電流表的指針也跟著發生擺動——竟然產生了電流，豈非咄咄怪事？其實，這是壓電陶瓷，一種能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷到底是一種什么樣的材料呢？這是一種具有壓電效應的材料。所謂壓電效應是指某些介質在力的作用下，產生形變，引起介質表面帶電，這是正壓電效應。反之，施加激勵電場，介質將產生機械變形，稱逆壓電效應。這種奇妙的效應已經被科學家應用在與人們生活密切相關的許多領域，以實現能量轉換、傳感、驅動、頻率控制等功能

　　壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機械振動轉換成電信號，可用于聲納系統、氣象探測、遙測環境保護、家用電器等。地震是毀滅性的災害，而且震源始于地殼深處，以前很難預測，使人類陷入了無計可施的尷尬境地。

　　壓電陶瓷在電場作用下產生的形變量很小，最多不超過本身尺寸的千萬分之一，別小看這微小的變化，基于這個原理制做的精確控制機構－－壓電驅動器，對于精密儀器和機械的控制、微電子技術、生物工程等領域都是一大福音。

　　諧振器、濾波器等頻率控制裝置，是決定通信設備性能的關鍵器件，壓電陶瓷在這方面具有明顯的優越性。它頻率穩定性好，精度高及適用頻率范圍寬，而且體積小、不吸潮、壽命長，特別是在多路通信設備中能提高抗干擾性，使以往的電磁設備無法望其項背而面臨著被替代的命運。

　　我們來看一種新型自行車減震控制器，一般的減振器難以達到平穩的效果，而這種ACX減震控制器，通過使用壓電材料，首次提供了連續可變的減震功能。一個傳感器以每秒50次的速率監測沖擊活塞的運動，如果活塞快速動作，一般是由于行駛在不平地面而造成的快速沖擊，這時需要啟動最大的減震功能；如果活塞運動較慢，則表示路面平坦，只需動用較弱的減震功能。

　　可以說，壓電陶瓷雖然是新材料，卻頗具平民性。它用于高科技，但更多地是在生活中為人們眼務，創造美好的生活。

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