壓電現(xiàn)象壓電效應

當壓電材料受到外力作用時，其表面將產生電荷，將機械能轉變成電能。 利用壓電材料可以制成力敏元件，用來測量力和能轉變成力的各種物理量 由于壓電效應是可逆的，在壓電材料的一定方向施加電場，它就會產生變形。

壓電現(xiàn)象主要發(fā)現(xiàn)在晶體分子排列不對稱的材料上。其名稱是由壓力和電機兩個含義來構成的，意味著兩個因素之間的效應。一般來說，若向壓電晶體施加壓力，在晶體的某些表面上便產生電荷，稱之為壓電效應。 反過來，因它內部正負電荷中心位移，產生變形振動，這種效應稱為逆壓電效應。 在陶瓷材料中有幾種出現(xiàn)壓電現(xiàn)象。

壓電現(xiàn)象：某些電介質（如石英、酒石酸鉀鈉等晶體）在壓力作用下，兩端間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象。將這種電介質置于電場中會產生彈性形變，這種現(xiàn)象叫做逆壓電現(xiàn)象或電質伸縮。

正壓電效應是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時,內部就產生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。

逆壓電效應是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現(xiàn)象，又稱電致伸縮效應。用逆壓電效應制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型 5種基本形式。壓電晶體是各向異性的，并非所有晶體都能在這 5種狀態(tài)下產生壓電效應。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應，但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。

壓電效應（英語：Piezoelectricity），是電介質材料中一種機械能與電能互換的現(xiàn)象。壓電效應有兩種，正壓電效應及逆壓電效應。壓電效應在聲音的產生和偵測，高電壓的生成，電頻生成，微量天平（英語：microbalance），和光學器件的超細聚焦有著重要的運用。

1880年皮埃爾·居里和雅克·居里兄弟發(fā)現(xiàn)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(shù)。1910年，德國物理學家沃德馬·沃伊特發(fā)表著作《晶體物理學教科書》（Lehrbuch der Kristallphysik，Textbook on Crystal Physics）。這本書描述了20種能夠產生壓電效應的自然晶體，并且用張量分析來嚴格定義壓電常數(shù)。

有趣的物理現(xiàn)象

物理現(xiàn)象一：光的折射

下雨天天空中出現(xiàn)彩虹；

物理現(xiàn)象二：磁力現(xiàn)象

兩塊磁鐵相互吸引或排斥；

物理現(xiàn)象三：能量的轉化

細線懸掛的小球在空中擺動（重力勢能和動能的轉化）；

物理現(xiàn)象四：液體凝固

冬天早晨窗子上出現(xiàn)冰花；

物理現(xiàn)象五：擴散現(xiàn)象

一滴紅墨水滴入一個裝滿清水的杯子，很快一杯水都紅了；

物理現(xiàn)象六：光的反射

鏡子中出現(xiàn)自己；

物理現(xiàn)象七：沸騰現(xiàn)象

燒開的水水面不停地翻滾；

物理現(xiàn)象八：做家具

形狀改變，其本質并沒有變化。木匠把木頭做成桌子、椅子等家具。

壓電效應是Pierre Curic和Jacques Curic兄弟于1880年發(fā)現(xiàn)的。在某些特定方向上對某些電介質晶體(α-石英晶體)施加機械應力(拉或壓)時，晶體內部正、負電荷中心將發(fā)生相對位移而產生極化，從而使晶體兩端表面出現(xiàn)符號相反的束縛電荷，其電荷密度與外力成正比，這種在機械應力的作用下使電介質晶體產生極化并形成晶體表面電荷的現(xiàn)象稱為壓電效應(或正壓電效應)。Curie兄弟發(fā)現(xiàn)壓電效應以后的第二年(即1881年)，Lippmann依據(jù)熱力學方法，預先推知應有逆壓電效應存在。幾個月后，Curie兄弟便用實驗方法驗證了這一點。