압전기 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 압전기 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 압전기 ( [UNK] [UNK] 氣 ) ( Piezoelectricity, / [UNK] / ) 란 기계적 일그러짐을 가함으로써 유전 분극을 일으키는 현상을 말한다. 1차 압전 효과라고도 하며, 역으로 전기를 가하여 일그러짐을 일으키는 현상을 역압전 효과 또는 2차 압전 효과라고 한다. 후자는 전기 일그러짐이지만, 역압전 효과는 전계 E의 1차 함수가 되며, E2에 비례하는 순수한 전기 일그러짐과 구분할 때도 있다. 목차 1 원리 1. 1 수학적 해석 2 결정 분류 3 물질 3. 1 자연적으로 발생한 물질 3. 2 인공 압전 결정 3. 3 인공 압전 세라믹스 3. 4 무연 압전 세라믹스 3. 5 중합체 4 응용 4. 1 높은 전압과 전원 4. 2 센서 4. 3 액추에이터 4. 4 수정발진기 4. 5 국제 표준 5 외부 링크 원리 [ 편집 ] 공간적으로 분리된 전하는 전기장을 만들고, 전기적 위치에너지를 만든다. 이 그림은 일반적인 축전기 안의 유전체이다. 압전 소자에서는 외부에서 걸어주는 전압 대신에 외부에서 가해준 압력이 물질
playstyle g - { ij } = - [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial E - { i } } { [UNK] partial T - { j } } } [UNK] right ) ^ { D } = [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial S - { j } } { [UNK] partial D - { i } } } [UNK] right ) ^ { T } } h i j = - ( [UNK] E i [UNK] S j ) D = - ( [UNK] T j [UNK] D i ) S { [UNK] displaystyle h - { ij } = - [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial E - { i } } { [UNK] partial S - { j } } } [UNK] right ) ^ { D } = - [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial T - { j } } { [UNK] partial D - { i } } } [UNK] right ) ^ { S } } 처음 항은 압전 효과에 해당하고, 두 번째 항은 역 압전 효과에 해당한다. 결정 분류 [ 편집 ] 32개의 결정족들 중에 21개는 대칭의 중심을 가지고 있지 않은 형태 ( non - centrosymmetric ) 이다. 그리고 이것 들 중 20개는 정방향의 압전 효과를 보인다. 이것들 중 10
[UNK] { [UNK] displaystyle [UNK] varepsilon } 은 유전율, E { [UNK] displaystyle E } 는 전기장의 크기이다. 그리고 [UNK] 법칙은 다음과 같다. S = s T { [UNK] displaystyle S = sT [UNK] ; } 여기서 S { [UNK] displaystyle S } 는 변형도 ( strain ), T { [UNK] displaystyle T } 는 변형력 ( 응력, stress ), s { [UNK] displaystyle s } 는 비례계수이다. 이 두식에 압전 효과와 관련된 항을 첨가하면 다음과 같이 변형된다. S = s T d T E { [UNK] displaystyle S = sTd ^ { T } E } D = d T [UNK] E { [UNK] displaystyle D = dT [UNK] varepsilon E }, d { [UNK] displaystyle d } 는 압전 효과를 나타내는 행렬이고, 그 전치행렬인 d T { [UNK] displaystyle d ^ { T } } 는 역 압전 효과를 표현한다. 그러므로 첫 번째 식은 역 압전 효과의 관계를 나타내고 두 번째 식은 압전 효과의 관계를 나타낸다. 비록 위의 식들이 실제로 가장 많이 쓰이는 형태지만 표기법에 대한 몇 가지 보충이 필요하다. 일반적으로 D {
ating over the Freq Range up to 30 MHz 외부 링크 [ 편집 ] 공용에 분류가 있습니다. 압전기 압전기 - 두산세계대백과사전 압전기 - 브리태니커 백과사전 ( 다음백과 미러 ) Gautschi, Gustav H., 2002, Piezoelectric Sensorics, Springer, ISBN 3 - 540 - 42259 - 5, Fundamentals of Piezoelectrics Piezo motor based microdrive for neural signal recording History of Piezoelectricity Research on new Piezoelectric materials Piezo Equations [ 깨진 링크 ( 과거 내용 찾기 ) ] Piezo in Medical Design Video demonstration of Piezoelectricity DoITPoMS Teaching and Learning Package - Piezoelectric Materials Piezo Motor Types 원본 주소 " " 분류 : 응집물질물리학전기 현상에너지 전환변환기숨은 분류 : 깨진 링크를 가지고 있는 문서 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기 더 보
미자들은 자구 ( Magnetic domain, Weiss domain ) 이라 불리는 영역에서 나란히 배열되는 경향이 있다. 자구는 보통 임의로 생겨나지만, 물질에 높은 온도에서 강한 전기장을 걸어주는 과정을 통해서 인위적으로 배열할 수 있다. 하지만 모든 압전체가 이러한 과정을 통해 분극될 수 있는 것은 아니다. 압전 효과에서 중요한 것은 편극이 기계적인 힘을 가해주었을 때 변화한다는 것이다. 이러한 변화는 쌍극자를 유발하는 주변 환경의 변화에 의해 쌍극자가 재배열되어 일어나거나, 외부 응력의 영향으로 분자가 배열된 방향이 변화하여 쌍극자 모멘트의 방향이 바뀌어서 일어난다. 따라서 압전 효과는 편극의 크기가 변화하거나 편극의 방향이 변화할 때 나타난다고 할 수 있다. 조금 더 구체적으로는 결정에서의 편극의 방향, 결정의 대칭성, 가해준 기계적 응력 등에 의존한다. 편극의 변화는 결정면의 표면 전하 밀도의 변화, 다시 말하면 결정면 사이에 존재하는 전기장의 변화로 나타나는데, 이는 표면 전하 밀도의 단위와 편극의 단위가 C / m 2 { [UNK] displaystyle C / m ^ { 2 } } 로 같기 때문이다. 하지만 압전
, 이는 표면 전하 밀도의 단위와 편극의 단위가 C / m 2 { [UNK] displaystyle C / m ^ { 2 } } 로 같기 때문이다. 하지만 압전 효과는 표면에서의 전하 밀도의 변화에 의해 나타나지는 않고, 물질 전체의 쌍극자 밀도의 변화에 의해 나타난다. 예를 들어 1 c m 3 { [UNK] displaystyle 1cm ^ { 3 } } 정육면체 모양의 석영에 2 k N { [UNK] displaystyle 2kN } 의 힘을 가해주면 12500 V의 전압을 얻을 수 있다. 압전체 물질은 또한 역압전효과 ( converse piezoelectric effect ) 라고 불리는 정반대의 효과도 나타낸다. 즉, 전기장을 가해주면 결정의 기계적인 변형이 일어난다. 수학적 해석 [ 편집 ] 압전 효과는 물질의 전기적 특성이 종합적으로 나타나는 성질이다. D = [UNK] E { [UNK] displaystyle D = [UNK] varepsilon E [UNK] ; } 여기서 D { [UNK] displaystyle D } 는 전기변위장 ( electric displacement ) 이고, [UNK] { [UNK] displaystyle [UNK] varepsilon } 은 유전율, E { [UNK] displaystyle E } 는 전기장의 크기이다. 그리고 [UNK] 법칙은 다음과
O3와 같은 편극된 압전 세라믹 소재의 변형도 - 전하 관계는 다음과 같이 쓸 수 있다. [ S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 ] = [ s 11 E s 12 E s 13 E 0 0 0 s 21 E s 22 E s 23 E 0 0 0 s 31 E s 32 E s 33 E 0 0 0 0 0 0 s 44 E 0 0 0 0 0 0 s 55 E 0 0 0 0 0 0 s 66 E = 2 ( s 11 E - s 12 E ) ] [ T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 ] [ 0 0 d 31 0 0 d 32 0 0 d 33 0 d 24 0 d 15 0 0 0 0 0 ] [ E 1 E 2 E 3 ] { [UNK] displaystyle { [UNK] begin { bmatrix } S - { 1 } [UNK] [UNK] S - { 2 } [UNK] [UNK] S - { 3 } [UNK] [UNK] S - { 4 } [UNK] [UNK] S - { 5 } [UNK] [UNK] S - { 6 } [UNK] end { bmatrix } } = { [UNK] begin { bmatrix } s - { 11 } ^ { E } & s - { 12 } ^ { E } & s - { 13 } ^ { E } & 0 & 0 & 0 [UNK] [UNK] s - { 21 } ^ { E } & s - { 22 } ^ { E } &
0 & d - { 15 } & 0 [UNK] [UNK] 0 & 0 & 0 & d - { 24 } & 0 & 0 [UNK] [UNK] d - { 31 } & d - { 32 } & d - { 33 } & 0 & 0 & 0 [UNK] end { bmatrix } } { [UNK] begin { bmatrix } T - { 1 } [UNK] [UNK] T - { 2 } [UNK] [UNK] T - { 3 } [UNK] [UNK] T - { 4 } [UNK] [UNK] T - { 5 } [UNK] [UNK] T - { 6 } [UNK] end { bmatrix } } { [UNK] begin { bmatrix } { [UNK] varepsilon } - { 11 } & 0 & 0 [UNK] [UNK] 0 & { [UNK] varepsilon } - { 22 } & 0 [UNK] [UNK] 0 & 0 & { [UNK] varepsilon } - { 33 } [UNK] end { bmatrix } } { [UNK] begin { bmatrix } E - { 1 } [UNK] [UNK] E - { 2 } [UNK] [UNK] E - { 3 } [UNK] end { bmatrix } } } 전체적으로 다음과 같은 네 개의 압전 계수가 존재한다. d i j = ( [UNK] D i [UNK] T j ) E = ( [UNK] S j [UNK] E i ) T { [UNK] displaystyle d - { ij } = [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] par
D i [UNK] T j ) E = ( [UNK] S j [UNK] E i ) T { [UNK] displaystyle d - { ij } = [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial D - { i } } { [UNK] partial T - { j } } } [UNK] right ) ^ { E } = [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial S - { j } } { [UNK] partial E - { i } } } [UNK] right ) ^ { T } } e i j = ( [UNK] D i [UNK] S j ) E = - ( [UNK] T j [UNK] E i ) S { [UNK] displaystyle e - { ij } = [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial D - { i } } { [UNK] partial S - { j } } } [UNK] right ) ^ { E } = - [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial T - { j } } { [UNK] partial E - { i } } } [UNK] right ) ^ { S } } g i j = - ( [UNK] E i [UNK] T j ) D = ( [UNK] S j [UNK] D i ) T { [UNK] displaystyle g - { ij } = - [UNK] left ( { [UNK] frac { [UNK] partial E - { i } } { [UNK] partial T - { j } }
{ [UNK] begin { bmatrix } 0 & 0 & d - { 31 } [UNK] [UNK] 0 & 0 & d - { 32 } [UNK] [UNK] 0 & 0 & d - { 33 } [UNK] [UNK] 0 & d - { 24 } & 0 [UNK] [UNK] d - { 15 } & 0 & 0 [UNK] [UNK] 0 & 0 & 0 [UNK] end { bmatrix } } { [UNK] begin { bmatrix } E - { 1 } [UNK] [UNK] E - { 2 } [UNK] [UNK] E - { 3 } [UNK] end { bmatrix } } } [ D 1 D 2 D 3 ] = [ 0 0 0 0 d 15 0 0 0 0 d 24 0 0 d 31 d 32 d 33 0 0 0 ] [ T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 ] [ [UNK] 11 0 0 0 [UNK] 22 0 0 0 [UNK] 33 ] [ E 1 E 2 E 3 ] { [UNK] displaystyle { [UNK] begin { bmatrix } D - { 1 } [UNK] [UNK] D - { 2 } [UNK] [UNK] D - { 3 } [UNK] end { bmatrix } } = { [UNK] begin { bmatrix } 0 & 0 & 0 & 0 & d - { 15 } & 0 [UNK] [UNK] 0 & 0 & 0 & d - { 24 } & 0 & 0 [UNK] [UNK] d - { 31 } & d - { 32 } & d -
압전기(壓電氣)(Piezoelectricity, /piˌeɪzoʊˌilɛkˈtrɪsɪti/)란 기계적 일그러짐을 가함으로써 유전 분극을 일으키는 현상을 말한다. 1차 압전 효과라고도 하며, 역으로 전기를 가하여 일그러짐을 일으키는 현상을 역압전 효과 또는 2차 압전 효과라고 한다. 후자는 전기 일그러짐이지만, 역압전 효과는 전계 E의 1차 함수가 되며, E2에 비례하는 순수한 전기 일그러짐과 구분할 때도 있다.