П’єзоелектрика Допоможіть вирішити
П'єзоелектрика.
Привіт всім, у мене виникло таке питання по п'єзоелементах. Допустимо у мене є схема, кулька на дроті - п'єзоелемент (плоский конденсатор) - ще одна кулька на дроті. При деформації п'єзоелемента, я так розумію, що кульки будуть заряджатися, причому чим більше поверхня п'єзоелемента (площа конденсатора) тим більший заряд осідатиме на кульках. Правильно? В інтернеті якось бідно з описом фізики процесу, я подивився у п'єзокераміки купа параметрів, а як порахувати заряд, що виходить в описаній схемі, мені поки що незрозуміло. Зокрема як п'єзомодуль d33 - не залежить від розмірів і форми (q=F*d33), тоді виходить скільки п'єзоелемента не бери заряд завжди однаковий? q=F*d33=C*U Виходить, якщо площа використовувати більшу – ємність більша – напруга менша, якось з інтуїтивним сприйняттям не узгоджується. Як же заряд паралельно з'єднаних конденсаторів, він підсумовується? Може той хтось розбирається порадить, що можна почитати.
Принагідно питання, якщо використовувати рулон фольги, просто згорнуту в трубочку або безліч шарів (не конденсатор) за місце кульки, чи це збільшить ємність електрода, або сили однойменного відштовхування зарядів на електроді, завадять зарядити такий бутерброд?
Неправильно. Хоча заряд на п'єзоелементі залежить від площі, але напруга на ньому(і на кульках) залежить від тиску (сила/площа) на п'єзоелемент. це якщо ємністю куль менше ємності кераміки.
Місткість рулону визначиться ємністю його зовнішнього шару
ємність провідника взагалі не залежить від нутрощів (пустотілий від цільного не відрізняється), і не так сильно залежить і від поверхні (цілісна сфера має ємність не сильно більше ніж у ажурної конструкції з 3 тонкихкілець, спаяних по 3 осях). впливають загальні зовнішні розміри, причому найбільший внесок найбільшої довжини. якщо тіло помітно витягнуте в один бік, то конкретні величини інших розмірів крім максимального впливають на ємність у районі десятків відсотків
Дякую за відповіді. Взагалі мені допомогла б якась книжка, а то нічого знайти розумного не можу. П'єзотрансформатори виглядають дуже цікавими для отримання електричного заряду. Я поки що знаю, що Q=F*d33, де F-сила натискання і d33 коефіцієнт матеріалу вимірюється в кулон/ньютон і знаю Q=C*U
Власне мене цікавить 2 наступні ситуації:
Є п'єзоелемент ємністю С1, я натискаю на нього, відбувається поляризація, в результаті на поверхні з'являється заряд Q1, якщо я візьму в 2 рази товщі п'єзоелемент, то заряд буде той же ємність зменшиться в два рази - напруга збільшиться в 2 рази - чудово. Тепер візьмемо 2 таких п'єзоелементи (що еквівалентно збільшенню площі вдвічі) на них буде теж напруга, але заряд вдвічі більше (все як з конденсаторами). Питання: як розрахувати заряд, що виходить на п'єзоелементі площею S і товщиною d? Тому що із наведеної формули це не зрозуміло.
І друга ситуація. Припустимо у мене є металева кулька, з'єднана з однією стороною п'єзоелемента ємністю C. Ємність кульки незначна. Загальна ємність конструкції приблизно, вірно? (Якщо вважати їх як послідовно з'єднані ємності, виходить загальна ємність незначною, що мені здається не правильним ). Тепер, коли я натискаю на п'єзоелемент на поверхні проявляється заряд, який викликає перерозподіл електронів на кульці. І ось далі у мене починаються здогади, а хотілося б знати, як насправді буде виглядати розподіл зарядів. Іпотім якщо, я N паралельно підключених п'єзотрансформаторів підключу до кульки, напруга не зміниться, але заряд, то на кульці повинен збільшиться в N разів, чи ні?