Пиезоелектричество Помогнете за решаването
Пиезоелектричество.
Здравейте на всички, имам въпрос относно пиезоелектричните елементи. Да кажем, че имам верига, топка върху жица - пиезоелектричен елемент (плосък кондензатор) - друга топка върху жица. Когато пиезоелектричният елемент се деформира, както разбирам, топките ще бъдат заредени и колкото по-голяма е повърхността на пиезоелектричния елемент (площта на кондензатора), толкова по-голям заряд ще бъде отложен върху топките. нали В интернет е някак оскъдно с описание на физиката на процеса, разгледах много параметри за пиезокерамика, но все още не ми е ясно как да изчисля заряда, получен в описаната схема. По-специално изглежда, че пиезоелектричният модул d33 - не зависи от размера и формата (q = F * d33), тогава се оказва колко пиезоелектрични елементи не винаги поемат същия заряд? q=F*d33=C*U Оказва се, че ако използваш голяма площ - капацитетът е по-голям - напрежението е по-малко, някак не е в съответствие с интуитивното възприятие. Какво ще кажете за заряда на паралелно свързаните кондензатори, сумирано ли е? Може би някой разбиращ ще ви посъветва какво можете да прочетете.
Между другото, въпросът е, ако използвате ролка фолио, просто навита на тръба или много слоеве (не кондензатор) на мястото на топката, това ще увеличи ли капацитета на електрода или едноименните сили на отблъскване на зарядите върху електрода ще попречат на зареждането на такъв сандвич?
Грешка. Въпреки че зарядът на пиезоелектричния елемент зависи от площта, но напрежението върху него (и върху топките) зависи от налягането (сила / площ) върху пиезоелектричния елемент. това е, ако капацитетът на топките е по-малък от капацитета на керамиката.
Капацитетът на ролката се определя от капацитета на нейния външен слой.
капацитетът на проводника изобщо не зависи от вътрешностите (кухият не се различава от плътния) и не зависи толкова много от повърхността (твърдата сфера има капацитет не много по-голям от този на ажурна конструкция от 3 тънкипръстени, запоени по 3 оси). влияят върху общите външни размери, с най-голям принос от най-голямата дължина. ако тялото е забележимо удължено в една посока, тогава специфичните стойности на останалите размери, с изключение на максимума, влияят на капацитета в областта на десетки процента
Благодаря за отговорите Като цяло някоя книга би ми помогнала, иначе не намирам нищо смислено. Пиезо трансформаторите изглеждат много интересни за генериране на електрически заряд. Досега знам, че Q=F*d33, където F е силата на натиск и d33 е коефициентът на материала, измерен в кулон/нютон, и знам, че Q=C*U
Всъщност ме интересуват следните 2 ситуации:
Има пиезоелектричен елемент с капацитет C1, натискам го, възниква поляризация, в резултат на това на повърхността се появява заряд Q1, ако взема пиезоелектричен елемент 2 пъти по-дебел, тогава зарядът ще бъде със същия капацитет, ще намалее наполовина - напрежението ще се увеличи 2 пъти - прекрасно. Сега да вземем 2 такива пиезоелектрични елемента (което е еквивалентно на удвояване на площта), те също ще имат напрежение, но зарядът е два пъти по-голям (точно както при кондензаторите). Въпрос: как да се изчисли зарядът, получен върху пиезоелектричен елемент с площ S и дебелина d? Защото не става ясно от горната формула.
И втората ситуация. Да кажем, че имам метална топка, свързана към едната страна на пиезоелектричен елемент с капацитет C. Капацитетът на топката е незначителен. Общият капацитет на структурата е около C, нали? (Ако ги разглеждаме като последователно свързани капацитети, тогава общият капацитет е незначителен, което не ми се струва правилно). Сега, когато натисна пиезоелектричния елемент, на повърхността се появява заряд, който причинява преразпределение на електроните върху топката. И тогава започвам да гадая, но бих искал да знам как всъщност ще изглежда разпределението на заряда. Итогава, ако свържа N паралелно свързани пиезотрансформатори към топката, напрежението няма да се промени, но зарядът, тогава топката трябва да се увеличи N пъти или не?