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解析壓電效應及逆壓電效應演示儀實驗目實驗步驟

【實驗目的】

演示壓電與逆壓電效應的應用。

【實驗原理】

電介質(zhì)中有類其分子的電偶矩不為零，即它是有分子。在由分子構(gòu)成晶體時，其 具有定對稱性的排列使這種電介質(zhì)晶體作為個整體不表現(xiàn)出電性來，宏觀電偶矩為零，原因是多個分子的電偶矩的矢量和為零；但當電介質(zhì)晶體受到外力（應力不為零）而有形變時（應變不為零），其晶胞中分子電偶矩的矢量和不再為零，從而出現(xiàn)宏觀電化現(xiàn)象，即岀現(xiàn)宏觀電偶矩，電介質(zhì)的表面會出現(xiàn)化電荷，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。反之，把壓電晶體放在電場中它也會出現(xiàn)定的形變，內(nèi)產(chǎn)生應力應變，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。本實驗用的元件是壓電陶瓷片，它具有壓電性，把它放在聲場中，聲波的機械振動通過壓電效應在壓電陶瓷片的電上激起化電荷變?yōu)橐纛l電信號，經(jīng)放大可為人們所聽到。逆壓電效應可被用來利用電場控制細微的密機械運動，如掃描隧道顯微鏡的探針的控制就是由逆壓電效應通過壓電陶瓷片實現(xiàn)的。

【實驗步驟】

1、打開放大器電源開關(guān)，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于壓電端；

2、將壓電片緊貼馬蹄表，調(diào)節(jié)放大器音量，即可聽到鐘表走時聲；

3、將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于逆壓電側(cè)，即可觀察到逆壓電現(xiàn)象。

【注意事項】

使用畢后妥善保管儀器，以免組件丟失。

 【實驗拓展】

壓電效應實質(zhì)上是由于電介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的聯(lián)系力學和電學量的效應，試設想它有什么用途。