Polarisation von piezoelektrischem Keramikdielektrikum

(1) ein Atom oder Ion, das ein Dielektrikum darstellt. Unter der Wirkung eines elektrischen Feldes fällt ein positiv geladener Kern nicht mit dem negativen Zentrum seines Schalenelektrons zusammen, wodurch ein elektrisches Dipolmoment erzeugt wird. Diese Polarisation wird als Elektronenverschiebungspolarisation bezeichnet.

(2) Die positiven und negativen Ionen, aus denen sich die Dielektrika zusammensetzt, werden unter der Wirkung eines elektrischen Feldes relativ verdrängt, was zu einem elektrischen Dipolmoment bezeichnet wird, das als Ionenverschiebungspolarisation bezeichnet wird.

(3) Die Moleküle, aus denen das Dielektrikum besteht, sind polare Moleküle mit einem gewissen intrinsischen elektrischen Moment, aber aufgrund der thermischen Bewegung ist die Ausrichtung ungeordnet und das Gesamtmoment des gesamten Dielektrikums ist Null. Wenn ein externes elektrisches Feld wirkt, werden diese elektrischen Dipolmomente entlang des äußeren Feldes ausgerichtet.Ultraschallpiezoelektrischer KristallErzeugt ein makroskopisches elektrisches Dipolmoment im Dielektrikum, das auf die Orientierungspolarisation aufgerufen wird.

Verschiebungspolarisation eines unendlichen Moleküls

Wenn sich das elektrodenlose Dielektrikum in einem externen elektrischen Feld unter der Wirkung der elektrischen Feldkraft befindet, erzeugen die positiven und negativen Ladungszentren des Molekül des elektrischen Feldes. Für ein dielektrisches piezoelektrisches als Ganzes, da jedes Molekül in den dielektrischen elektrischen Dipolen im Dielektrikum angeordnet ist. Die positiven und negativen Ladungen benachbarter elektrischer Dipole im Dielektrikum liegen nahe beieinander. Wenn das Dielektrikum gleichmäßig ist, bleibt er überall elektrisch neutral, aber auf der Oberfläche des Dielektrikums, das senkrecht zur externen elektrischen Feldstärke E0 ist. Es wird positive bzw. negative Ladungen geben, die das Dielektrikum nicht verlassen und sich im Dielektrikum frei bewegen können. Dieses Phänomen polarisierter Ladungen im Dielektrikum unter der Wirkung eines externen elektrischen Feldes wird als Polarisation des Dielektrikums bezeichnet. Je stärker externer elektrischer Feld, je größer die relative Verschiebung zwischen den positiven und negativen Ladungszentren jedes Moleküls ist, desto größer ist das elektrische Dipolmoment des Moleküls, desto mehr polarisierte Ladungen erscheinen auf beiden Oberflächen des Dielektrizität . Wenn das externe elektrische Feld vonresonanzfrequenzpiezoelektrische WandlerinEs wird entfernt, die Zentren der positiven und negativen Ladungen sind wieder zusammenfällt (p = 0), sodass diese Art von Molekül als elastischer elektrischer Dipol angesehen werden kann, dessen elastische Kraft durch zwei äquivalente äquivalente elektrische Ladungen verbunden ist. Die Größe des elektrischen Dipolmoments P ist proportional zur Feldstärke. Da die Polarisation des unendlichen Moleküls in der relativen Verschiebung des Zentrums der positiven und negativen Ladungen liegt, wird es oft als Bit bezeichnet.

Ausgerichtete Polarisation von polaren Molekülen