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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 交流探讨 » 关于压电材料的讨论！
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hunter2278

铁虫 (初入文坛)

[交流] 关于压电材料的讨论！

在压力作用下，压电材料在其端部将产生正负电荷的堆积，对外表现为电位差，如果将其两端用导线短接，在回路中能否有电流？如果有的话能有多大？
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1楼 2009-02-17 20:53:46
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sdlklfx

铜虫 (初入文坛)
只是在接通或断开的瞬间有电流，另外压力变化时有电流，恒定压力时不产生持续的电流。
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2楼2009-02-17 21:55:06
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hunter2278

铁虫 (初入文坛)
★ ★
bio-polymer(金币+2,VIP+0):回复认真，谢谢 2-18 02:33
压电效应中更注重的是端部的正负电荷还是电位差呀？
如果是正负电荷的话，能你说的肯定没问题；但如果是电位差的话，其是否可等效为一电压源，而结果是否应该存在差异？
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3楼2009-02-17 22:49:23
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sdlklfx

铜虫 (初入文坛)
电压是由两端的正负电荷引起的，因此只是在开路时才产生电压；可以等效为内阻抗非常大的电压源，负载的阻抗非常大（相对于压电材料本身）时可以输出电压。
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4楼2009-02-18 13:35:29
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hunter2278

铁虫 (初入文坛)
负载阻抗大只能说明负载端从电源所分担的电压相对较大，从检测上来说可以更好的检测到电压，而且电压的表现确实是由于正负电荷的存在，但是回到原来的问题：在恒压力作用下，压电材料在端部产生的电压是一个短暂的还是恒久的，或者说用电压表能否检测到？(电压值是在压力的瞬间有，还是从零变为某一值就保持住)
非常感谢您的回答！
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5楼2009-02-18 21:34:23
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sdlklfx

铜虫 (初入文坛)
压电材料在恒压力下产生实际上是产生恒定量的电荷，形成电压，故若负载阻抗非常大，则回路中电流基本为0，可以较长时间保持电压的存在，但电压会随时间逐渐减小直至为0。用非常理想的电压表测量时会看到这个现象。
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6楼2009-02-19 08:49:16
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hunter2278

铁虫 (初入文坛)
一般压电材料所做成的压力传感器是通过电荷量的检测来实现的吧？能不能帮忙简单讲一下原理呀？
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7楼2009-02-19 11:55:12
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ufoer

荣誉版主 (著名写手)

PNNL- new life
我以前是专做铁电薄膜的，看了大大们上面的讨论，我也很受启发，不过我还是同意sdlklfx  兄的意见，即产生的是一个正负电荷中心的非对称，而非一个稳定的能够源源不断地供给电流的电压。因为这不现实，没有道理你手里拿着一个压电陶瓷，用手一按，就能发电吧，呵呵。其实，更直观的理解，我觉得你可以把压电陶瓷看成是一个电容器，想象一下电容器的充放电过程，你就能体会了
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xxxxxxxxxxxxx
8楼2009-02-19 12:49:26
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woshixi

木虫 (小有名气)
压电陶瓷手一按能发电是肯定的，例如piezoelectric energy harvesting，不过要是交变的力
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9楼2009-02-19 13:18:08
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hunter2278

铁虫 (初入文坛)
首先非常感谢大家参加讨论！
大家可以来假想一下这个问题：从前面我们的讨论可以基本得到一个结论，在静态压力作用下，它是不能产生一个稳定的电压输出(或电荷检测)，而且我们也看到过静态压力下的作用效果，就是在加力及解除力的两个瞬间有一个电荷三角波，其余时刻都是0，这个问题我们一直都没有明确的解释，也是用“压电材料只能检测动态力”来形容，可不可以理解为不能时时跟踪？试想一下，如果外加力是一个正旋力，会出什么波形？
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10楼2009-02-20 16:00:47
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