Page 32 - 4405

П’єзоефект властивий для кристалів кварцу, сегнетової
солі, турмаліну, титанату барію та деяких інших речовин. З
речовин найбільше розповсюдження у п’єзоелектричних
манометрах отримав кварц завдяки відсутності
гігроскопічності та незалежності п’єзоелектричних
властивостей від зміни температури у межах до 500 С. Якщо
з кристала кварцу вирізати прямокутну пластину з гранями,
що паралельні осям (зріз Кюрі), і піддати її стискуванню (або
розтягу) вздовж електричної осі, то на гранях, які
перпендикулярні до цієї осі, з’являються електричні заряди,
рівні за значенням і протилежні за знаком. При переході від
стискування до розтягу і навпаки знаки зарядів змінюються
відповідно до зміни знаку сили, що діє вздовж електричної
осі.
Значення Q заряду, яке виникає внаслідок дії сили F
x x
вздовж електричної осі, або тиску P , який діє на площу грані
x
S  a a , становить:
x y z
Q  kF  kP S , (2.36)
x x x x
де k – п’єзоелектрична стала або п’єзоелектричний
модуль, Кл/Н.
Коефіцієнт k не залежить від розмірів кристалу, але його
значення різне для різних порід кварцу. Значення k для
-12
даного кварцу рівне 2,1·10 Кл/Н.
Якщо при діючому значенні тиску P весь заряд із сторін
x
,
S зняти, а пізніше тиск P змінити до P , то на гранях
x x x
,
знову з’явиться розряд Q , який буде дорівнювати:
x
,
,
Q  k( P  P x S ) x . (2.37)
x
x
При дії сили F вздовж механічної осі заряди з’являються
y
також на сторонах S . При цьому знаки зарядів обернені тим,
x
31