2、力与电荷的关系 若从晶体上沿y方向切下一块 如图所示晶片,当在电轴方向施加 作用力时,在与电轴ⅹ垂直的平面上 将产生电荷,其大小为 gx=du f 式中:d11—x方向受力的压电系数; c y fx—作用力 产生的电荷与几何尺寸无关。纵向 压电效应
2、力与电荷的关系 y 方向切下一块 如图 所示晶片, 当在电轴方向施加 作用力时, 在与电轴 x 垂直的平面上 将产生电荷, 其大小为 qx = d11 fx 式中: d11 ——x方向受力的压电系数; fx——作用力 产生的电荷与几何尺寸无关。纵向 压电效应
沿机械轴y方向施加作用力f,则仍在与x轴垂直的平 面上产生电荷qx,其大小为 gr=d f h 式中:d2y轴方向受力的压电系数,d12=-d1; 晶体切片长度和厚度 产生的电荷与几何尺寸有关。 压电效应为横向压电效应
沿机械轴y方向施加作用力fy , 则仍在与x轴垂直的平 面上产生电荷qx , x y Fy h l F d h l q = d1 2 = − 1 1 式中: d12——y轴方向受力的压电系数, d12=－d11; l、 h——晶体切片长度和厚度。 产生的电荷与几何尺寸有关。 压电效应为横向压电效应
3、压电效应的物理解释 石英晶体so2,3个硅离子S+离子,6个氧离子 O2。两两成对。微观分子结构为一个正六边形 垂直于X轴端面有无数个此分子结构
3、压电效应的物理解释 石英晶体sio2， 3个硅离子Si4+离子, 6个氧离子 O2-。两两成对。微观分子结构为一个正六边形。 垂直于X轴端面有无数个此分子结构
(1)未受外力作用时,正 负离子正好分布在正六 烛 边形的顶角上,形成三个 互成120°夹角的电偶极 26 96 矩P1、P2、P3。如图a P2 P0 所示。 P1+P2+P3=0。正负电荷 中心重合,晶体垂直X轴 表面不产生电荷。呈中 性
（1）未受外力作用时, 正、 负离子正好分布在正六 边形的顶角上, 形成三个 互成120°夹角的电偶极 矩P1、 P2、P3。 如图 a 所示。 P1+ P2+P3=0。正负电荷 中心重合，晶体垂直X轴 表面不产生电荷。呈中 性
(2)受x轴方向的压力作 用时,晶体沿x方向将产生 压缩变形,正负离子的相对 位置也随之变动。如图(b) 所示,此时正负电荷重心不 e pi e 再重合,电偶极矩在x方向 上的分量由于P1的减小和P2、 P3的增加而不等于零,即 B+4++++4+ (P1+P2+P3)<0。在x轴 的正方向出现负电荷,电偶 (b) 极矩在y方向上的分量仍为 零,不出现电荷
（2）受x轴方向的压力作 用时, 晶体沿x方向将产生 压缩变形, 正负离子的相对 位置也随之变动。如图 （b） 所示, 此时正负电荷重心不 再重合, 电偶极矩在x方向 上的分量由于P1的减小和P2、 P3的增加而不等于零, 即 （P1+P2+P3）< 0 。 在x轴 的正方向出现负电荷, 电偶 极矩在y方向上的分量仍为 零, 不出现电荷