П'єзоефект

П'єзоефект — виникнення електричних зарядів (п’єзоелектрики) на гранях деяких кристалів при їхній деформації (прямий п'єзоефект), або навпаки — виникнення деформації цих кристалів внаслідок дії електричного поля (зворотний п'єзоефект).

П'єзоелектричний диск генерує напругу при деформації. Амплітуда коливань диску збільшена для наочності.

Перші дослідження п'єзоефекту були виконані французькими фізиками Жаком і П'єром Кюрі в 1880 році на кристалі кварцу.[1] П'єзоефект властивий понад 1500 речовинам. Спостерігається у всіх сегнетоелектриках і у багатьох піроелектриках. На відміну від електрострикції, п'єзоефект залежить від напряму силових ліній поля, тому дія на площини кристалу змінних електричних полів призводить до його вібрації. Найбільша амплітуда коливань кристалу має місце у випадку, коли частота коливань поля відповідає резонансній частоті коливань кристалу.

Ступінь поляризації кристалу при п'єзоефекті прямо пропорційний механічному напруженню. Коефіцієнт пропорційності між ними називається п’єзоелектричним модулем. Для характеристики п'єзоефекту використовують відношення п’єзомодуля порід до п’єзомодуля монокристалу кварцу. Найбільший п'єзоефект має жильний кварц (10% від модуля монокристалу), п'єзомодуль кварцитів — 1% від модуля монокристалу, гнейсів і гранітів — 0,2-0,5%.