B. A. Nazarbayeva
Yüklə 3,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
| 4.3
Pyezoelektrik, piroelektrik va Xoll effekti. Zeebek va Peltye effekti Pyezoelektrik effekt. Pyezoelektrik effekt kristall materialga mexanik kuchlanishlar qo‘yilganda unda elektr zaryadari hosil bo‘lishidan iborat bo‘ladi. Bu hodisa kvars (kimyoviy formulasi SiO 2 ) kabi tabiiy kristallar, qutblangan keramik materiallar va ba’zi bir polimerlarda, masalan, poliviniliden ftoridda kuzatiladi. Aytishlaricha, pyezoelektrik materiallar ferroelektrik xususiyatlarga ega bo‘ladi. Pyezo so‘zi bosimni bildiradigan grekcha piezen so‘zidan olingan. Aka-uka Kyurilar kvarsda pyezoelektrik effektni 1880 yilda kashf qilganlar, biroq bu kashfiyot uzoq vaqt deyarli hech qanday qo‘llanilishga ega bo‘lmagan. Faqat 1917 yilga kelibgina fransuz professori P. Langevin kvars plastinkasining x -qirqimidan 152 suvda tovush to‘lqinlarini qo‘zg‘atish va detektorlash uchun foydalangan. Uning kashfiyoti gidrolokatorning yaratilishiga olib kelgan. 1927 yilda A. Meysner pyezoelektrik effektni tushuntirish uchun soddalashtirilgan modelni taklif qilgan. Bu modelda kvars kristalli Si atomlari va juftlashgan O 2 atomlaridan tashkil topgan elementar yacheykalar ko‘rinishida taqdim qilingan. Kvars kristalli x , y va z o‘qlar bo‘ylab qirqimlarga ega. 4.7- rasmda z o‘q bo‘ylab ko‘ndalang kesim ko‘rsatilgan. Elementar monokristall yacheykaga uchta kremniy atomi va oltita kislorod atomi kiradi. Har bir kremniy atomi to‘rttadan musbat zaryadga ega, kislorod atomlarining har bir juftligi esa – to‘rttadan manfiy zaryadga ega (har bir atomga ikkitadan). Shu sababli mexanik kuchlanishlar qo‘yilmaganda kvars yacheykasi elektr jihatidan neytral bo‘lib hisoblanadi. x o‘q bo‘ylab G‘ x tashqi kuch qo‘yilganda kristall panjara deformatsiyalanadi. Oldingi mavzuda bosuvchi kuch qanday qilib kristallning atomlarini shunday siljitishi ko‘rsatilgandi, bunda kremniyning musbat atomi panjaraning bir tomoniga ko‘chadi, kislorod atomlarining manfiy zaryalangan juftligi esa – panjaraning boshqa tomoniga ko‘chadi. Natijada u o‘q bo‘ylab zaryadlarning qayta taqsimlanishi kuzatiladi. Agar kristall x o‘q bo‘ylab cho‘zilsa (4.7D- rasm), cho‘zish deformatsiyasi natijasida zaryadlar u o‘q bo‘ylab qarama- qarshi yo‘nalishda qayta taqsimlanadi. Bu soddalashtirilgan model kristall materialning yuzasida qo‘yilgan mexanik ta’sirga javob tariqasida qanday qilib elektr zaryadlari hosil bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi. Bunday tushuntirishni xuddi shu bo‘limda tasvirlangan piroelektrik effektga ham berish mumkin. Elektr zaryadlarini kristallga to‘plash uchun qirqimning qarama-qarshi tomonlariga elektrodlar mahkamlanadi (4.8-rasm). Shu tariqa qurilgan pyezoelektrik datchikni kondensator deb hisoblash mumkin, unda dielektrik sifatida elektrodlarda V elektr kuchlanishi paydo bo‘lishiga olib keladigan elektr zaryadlari generatori sifatida ishlaydigan kristallning o‘zi chiqadi. Garchi zaryad faqatgina kuch qo‘yilgan joylarda shakllansada, metall elektrodlar kondensatorni tanlanmalikdan mahrum qilish bilan zaryadlarni o‘zlarining butun yuzasi bo‘ylab tekislaydi, biroq, agar elektrodlarning formasi murakkablashtirilsa, konkret 153 elektrodlarning signallarini detektorlash bilan tashqi kuch qo‘yilgan joyni aniq topish mumkin. 4.7-rasm. Kvars kristallining pyezoelektrik effekti Pyezoelektrik effekt qaytar fizikaviy jarayon bo‘lib hisoblanadi. bu shuni bildiradiki, kristallga qo‘yilgan elektr kuchlanishi mexanik deformatsiya paydo bo‘lishiga olib keladi. Agar kristallga bir nechta elektrodlar joylashtirilsa va ulardan bir juftiga kuchlanish berilsa, qolgan elektrodlar juftliklarida vujudga kelgan deformatsiya natijasida shakllangan zaryadlar to‘planadi. Bunday usuldan pyezoelektrik qayta shakllantirgichlarning har xil tiplarida keng foydalaniladi. Yüklə 3,42 Mb. Dostları ilə paylaş:
|